Synergy直線加速器水冷系統(tǒng)故障維修二例

鄭旭海，譚庭強(qiáng)，李黎

1. 綿陽(yáng)市中心醫(yī)院 腫瘤科，四川 綿陽(yáng) 621000；2. 電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院 四川省腫瘤醫(yī)院·研究所 四川省癌癥防治中心 放療中心，四川 成都 610041

引言

放射治療是目前腫瘤治療的三大主要方法之一，主要采用直線加速器作為外照射治療的放射源[1-2]。水冷系統(tǒng)作為醫(yī)用直線加速器的重要組成部分[3-4]，其作用是給加速器的磁控管、偏轉(zhuǎn)磁鐵、靶、微波負(fù)載、聚焦線圈、磁控管磁鐵等產(chǎn)熱部件降溫，使加速器內(nèi)部保持恒定的工作溫度[5-6]。加速器水冷系統(tǒng)故障時(shí)，可能會(huì)影響到加速器的性能參數(shù)[7-8]，控制系統(tǒng)也會(huì)報(bào)故障聯(lián)鎖阻止設(shè)備正常運(yùn)行[9-10]。本文通過(guò)對(duì)Synergy型直線加速器水冷系統(tǒng)2例故障的維修總結(jié)，探討加速器水冷系統(tǒng)維修和保養(yǎng)的方法，為該類(lèi)設(shè)備的故障維修和保養(yǎng)提供參考。包括內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩個(gè)子系統(tǒng)[11]。其工作原理，見(jiàn)圖1。外循環(huán)用于制冷產(chǎn)生18℃～22℃的外循環(huán)水；內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)將內(nèi)循環(huán)水通過(guò)水管輸送到需要制冷的部件，制冷后內(nèi)循環(huán)水帶回的熱量在熱交換器上傳遞給外循環(huán)水后再循環(huán)使用[12]，達(dá)到持續(xù)制冷的目的。內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)的主要部件，見(jiàn)圖2。直線加速器運(yùn)行過(guò)程中，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)內(nèi)循環(huán)水的水溫、水壓和水流量。當(dāng)水溫偏離設(shè)定值時(shí)，控制電路驅(qū)動(dòng)連續(xù)水流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器中的外循環(huán)水流量，保證從熱交換器輸送到各個(gè)部件的水流溫度穩(wěn)定在28℃[13]。水溫、水壓和水流量值超出設(shè)定的閾值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的故障聯(lián)鎖阻止加速器正常運(yùn)行，只有將故障聯(lián)鎖消除后才能恢復(fù)正常運(yùn)行。

1 Synergy型直線加速器水冷系統(tǒng)原理

Synergy型直線加速器采用的是二次恒溫水冷系統(tǒng)，

2 故障實(shí)例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

加速器開(kāi)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中內(nèi)循環(huán)水壓力低至約3.1 psi，加速器控制系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)“Low water pressure”（水壓低），需要對(duì)加速器復(fù)位才能消除故障。

圖1 Synergy直線加速器水冷系統(tǒng)原理圖

圖2 Synergy直線加速器內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)主要部件示意圖

2.1.2 故障分析

故障代碼“Low water pressure”指示的是加速器控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到內(nèi)循環(huán)水回路上的水流壓力開(kāi)關(guān)SW41-3（Item 196）斷開(kāi)。水流壓力開(kāi)關(guān)SW41-3的作用是監(jiān)測(cè)內(nèi)循環(huán)水壓力的下限（7.3 psi），呈常關(guān)閉狀態(tài)。SW41-3開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的原因可能是：① 開(kāi)關(guān)本身故障；② 內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)水量少，壓力低于閾值7.3 psi（正常值應(yīng)該是10～12.5 psi）[14]；③ 壓力調(diào)節(jié)氣囊的壓力不在正常范圍內(nèi)，水壓波動(dòng)時(shí)起不到調(diào)節(jié)作用。

2.1.3 故障檢修

此故障是在加速器開(kāi)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的，復(fù)位后故障可以消除，加速器能正常使用，可以判斷開(kāi)關(guān)SW41-3和內(nèi)循環(huán)水的壓力均應(yīng)正常。啟動(dòng)加速器，觀察啟動(dòng)過(guò)程中內(nèi)循環(huán)水壓力表指針的變化情況。一開(kāi)始水壓值為正常的11 psi，水泵啟動(dòng)瞬間壓力突然降低至3.1 psi左右，隨后又恢復(fù)到11 psi，控制系統(tǒng)顯示“Low water pressure”故障代碼。由此可以判斷故障原因是加速器啟動(dòng)過(guò)程中內(nèi)循環(huán)水壓力波動(dòng)引起的。進(jìn)一步檢查，排空內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中的水，用氣壓表測(cè)量氣囊的壓力，測(cè)量值為3.2 psi（正常值為7.5 psi）。至此，可以確定此故障的原因是壓力調(diào)節(jié)氣囊的壓力值低，不能有效及時(shí)調(diào)節(jié)內(nèi)循環(huán)水泵啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的水壓波動(dòng)。維修更換氣囊，加水測(cè)試，故障排除。在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有備件的情況下，也可以用加氣泵將氣囊的壓力加至7.5 psi，繼續(xù)使用，后續(xù)有需要再更換。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

加速器報(bào)“Item223-Water temp”（水溫）故障，狀態(tài)降至“system on”，控制系統(tǒng)阻止加速器進(jìn)入Preparatory（準(zhǔn)備）狀態(tài)，如圖3所示。

圖3 水溫故障現(xiàn)象

2.2.2 故障分析

故障代碼“Water temp”是指安裝在供水分水器上的水溫傳感器檢測(cè)到內(nèi)循環(huán)水的溫度高于35℃或者低于10℃。故障的原因可能有：① 水溫傳感器故障；② 溫度值校準(zhǔn)錯(cuò)誤；③ 水溫控制器故障；④ 水流量控制閥故障；⑤ 外循環(huán)系統(tǒng)制冷故障。

2.2.3 故障檢修

加速器出現(xiàn)水溫故障時(shí)，登錄到加速器控制系統(tǒng)的維修模式將加速器狀態(tài)設(shè)置為“closed”（關(guān)閉），查看Item223 Part4顯示的實(shí)際水流溫度值，并與內(nèi)循環(huán)水溫控制器上顯示的溫度值比較，結(jié)果顯示兩個(gè)值均接近35℃，且溫度值和隨時(shí)間的變化幅度也一致，說(shuō)明水溫傳感器和溫度值的校準(zhǔn)均應(yīng)正常。下一步查看水溫控制器是否顯示故障代碼，結(jié)果水溫控制器顯示也正常，說(shuō)明水溫控制器應(yīng)該工作正常。再查看外循環(huán)水系統(tǒng)制冷機(jī)上顯示的溫度值，溫度為19℃，屬于正常值范圍內(nèi)（正常值范圍18℃～22℃），水冷機(jī)工作正常。最后，查看水流量控制閥的工作狀態(tài)，待內(nèi)循環(huán)水溫升至30℃以上時(shí)，水流控制閥的閥門(mén)應(yīng)該要跟隨打開(kāi)以增加水流量，實(shí)際結(jié)果是水溫控制閥始終處于關(guān)閉位置，水溫控制閥的工作異常。進(jìn)一步檢查水溫控制閥，待水溫升至30℃以上時(shí)，用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量TS13A的8腳和10腳，正常情況下應(yīng)該有+26 V電壓，如果電壓異常則表明控制電路有問(wèn)題，正常則說(shuō)明水流控制閥故障。實(shí)測(cè)電壓為+26.2 V，至此，可以判斷是水流控制閥故障。

故障維修主要是更換電動(dòng)水流控制閥，更換時(shí)的難點(diǎn)在于換水管。在確認(rèn)水管狀態(tài)良好的情況下，可以保留舊接頭，只更換閥體。維修后故障排除，加速器恢復(fù)正常運(yùn)行。

3 總結(jié)

Synergy型直線加速器水冷系統(tǒng)的故障聯(lián)鎖數(shù)量不多，主要是水溫、水壓和水流聯(lián)鎖，但出現(xiàn)每一種故障聯(lián)鎖的原因都是多樣的。在開(kāi)展維修工作前應(yīng)充分理解水冷系統(tǒng)的工作原理，仔細(xì)觀察故障現(xiàn)象，全面分析可能的故障原因，建立清晰的維修思路，然后再動(dòng)手逐一排查故障點(diǎn)，做到先動(dòng)腦再動(dòng)手、先易后難、邊維修邊思考。日常維護(hù)應(yīng)該注重保養(yǎng)和預(yù)防性維修，定期檢查內(nèi)循環(huán)水壓力和壓力調(diào)節(jié)氣囊的壓力、外循環(huán)系統(tǒng)制冷機(jī)的工作狀態(tài)、水管接頭是否漏水、水流量調(diào)節(jié)閥的工作狀態(tài)以及測(cè)試各聯(lián)鎖電路是否工作正常[15-16]，發(fā)現(xiàn)故障隱患及時(shí)安排預(yù)防性維修，避免在治療過(guò)程中出現(xiàn)故障，影響設(shè)備正常使用。