WIYIS-6/90型高原制氧車故障分析與維修2例

陳扶明，鄭 英，席嘉輝，賈鵬舉，劉曉霞

（聯(lián)勤保障部隊第940醫(yī)院，蘭州 730050）

0 引言

高原缺氧環(huán)境下，空氣稀薄，氣壓低，極易發(fā)生各種高原病[1-3]。氧療作為解決高原缺氧問題的基礎(chǔ)療法，具有安全、簡單、方便、有效的特點。駐守高原的官兵長期處在缺氧環(huán)境下，會對官兵的身體造成一定影響。在海拔3 000 m以上的高原，官兵用氧基本實現(xiàn)了由“救命氧”到“保健用氧”的轉(zhuǎn)變，而醫(yī)療衛(wèi)生部門配備的高原制氧車為實現(xiàn)機動制氧和官兵用氧發(fā)揮了重要作用，尤其在高原醫(yī)療保障方面具有重要貢獻[4]。本文主要以WIYIS-6/90型高原制氧車在高海拔的實際工作為例，對該制氧車的基本組成及工作原理進行簡單介紹，并對該車在高原制氧工作中出現(xiàn)的2例常見故障進行分析，為同行的高原制氧車故障維修提供參考。

1 WIYIS-6/90型高原制氧車組成及工作原理

1.1 高原制氧車組成

高原制氧車主要由制氧機、充供氧臺、氧壓機、空氣壓縮機、柴油發(fā)電機組、總電源控制箱和發(fā)電機控制模塊等組成。

（1）制氧主機：采用軍事醫(yī)學科學院研制的PSAYY系列制氧機，利用的是分子篩變壓吸附法制氧技術(shù)[5]。

（2）空氣壓縮機：作為制氧機的氣源將空氣壓力提升到制氧機工作所需要的壓力。該空氣壓縮機內(nèi)置冷干機，通過冷干機去除壓縮后空氣中的水分。

（3）氧壓機：車內(nèi)配有2套RIX氧氣壓縮機，可將常壓氣體增壓至15 MPa，為保證安全，高原地區(qū)一般設置為10 MPa，用于充瓶灌裝。

（4）充供氧臺：具有將氧壓機壓縮后的氧氣充瓶的作用。自動充氧裝置可實現(xiàn)2個氣瓶交替自動充瓶，當1＃氣瓶充滿后，會自動切換到2＃氣瓶，同時1＃充供氧臺會發(fā)出聲光報警，提示進行換瓶操作。

（5）柴油發(fā)電機組：發(fā)動機作為電源車的動力系統(tǒng)，將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機械能，為發(fā)電機運轉(zhuǎn)提供動力。發(fā)電機采用單軸承式無刷自勵交流發(fā)電機，具有輸出電壓穩(wěn)定、電壓波形畸變小和效率高等特點。

（6）總電源控制箱：為制氧車各用電設備，如制氧機、氧壓機等進行配電和控制?？刹榭锤飨嚯妷骸㈦娏鞯葏?shù)。

（7）發(fā)電機控制模塊：該模塊主要有控制發(fā)電機預熱、啟動、停機等功能。

1.2 高原制氧車工作原理

高原制氧車主要用于高原環(huán)境下氧氣的供應和保障，首先由發(fā)電機進行發(fā)電，然后啟動空氣壓縮機，將壓縮后的空氣送入空氣緩存罐，之后將緩存罐中的空氣送入制氧主機分離氧氣，分離后的氧氣進入氧氣緩存罐，最后進入氧壓機進行壓縮后，送入充供氧臺進行壓氧充瓶以及現(xiàn)場供氧保障[6-7]。

控制系統(tǒng)是制氧車運行的核心，主要由控制器和各工作模塊組成，控制系統(tǒng)框圖如圖1所示。在控制器的全自動控制下，空氣壓縮機等設備自動進行分步啟動，將空氣壓入空氣緩存罐中，當空氣緩存罐達到設定壓力時，制氧機自動啟動并制氧，當氧氣體積分數(shù)達到90%時，產(chǎn)氧閥打開，氧氣進入氧氣緩存罐。若需要灌裝氧，將氧壓機、充供氧臺開關(guān)置于自動狀態(tài)（也可手動啟動氧壓機、充氧供臺），當氧氣緩存罐壓力達到0.2 MPa時，氧壓機、充供氧臺開始運行。

圖1 制氧車控制系統(tǒng)框圖

2 故障案例分析

2.1 故障案例一

2.1.1 故障現(xiàn)象

制氧車的充供氧臺電源指示燈滅，制氧機報警停機。

2.1.2 故障分析及檢修

首先檢查總電源控制箱中充供氧臺分路熔斷器有無熔斷，經(jīng)萬用表檢測正常，檢測輸出路電壓也正常。其次檢查充供氧臺內(nèi)部器件，發(fā)現(xiàn)火線引出端有熔斷器，檢查熔斷器是否正常，經(jīng)檢測開路，更換同型號10 A熔斷器后，充供氧臺指示燈亮。然后開啟發(fā)電機、制氧機進行制氧，發(fā)現(xiàn)2#充供氧臺未進行充氧操作，但是出現(xiàn)滿瓶故障報警。

首先檢查充供氧閥門是否正常開啟，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)兩路供氧閥門開啟正常。其次將1#充供氧臺氧氣瓶換為空瓶，同時切換為1#充供氧臺充氧，此時可以正常充氧，未見故障報警；再將2#充供氧臺氧氣瓶換為空瓶，同時切換為2#充供氧臺充氧，再次出現(xiàn)滿瓶故障報警，觀察到充供氧臺上的壓力表壓力迅速達到設定壓力10 MPa。綜合以上分析，說明2#充氧通路某處堵塞，導致加氧后的氧氣無法通過，使得壓力表值達到設定值后，自動切換充氧口，此時懷疑高壓電磁閥無法正常開啟。切換充氧開關(guān)為1#充供氧臺，高壓電磁閥有吸合聲音，再次切換充氧開關(guān)，2#充供氧臺無高壓電磁閥吸合聲音，此時判斷故障由高壓電磁閥未正常開啟引起。首先檢測高壓電磁閥輸入側(cè)是否未得電壓，關(guān)閉總電源控制箱中制氧機、充供氧臺等空氣開關(guān)，拆下電磁閥供電開關(guān)，打開充供氧臺開關(guān)，然后用萬用表檢測電壓，經(jīng)檢測高壓電磁閥有220 V交流輸入，說明高壓電磁閥內(nèi)部故障。拆下高壓電磁閥，打開后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部線圈已經(jīng)完全燒壞，更換同型號高壓電磁閥后故障排除。

2.1.3 維修體會

高壓電磁閥作為高原制氧車中切換充供氧路壓縮氧氣通閉的重要器件，承受的壓力大、溫度高，因此制氧機長時間工作可能導致其性能下降，或因突然停機、電路發(fā)生短路等導致其損壞。這要求工程師在日常工作中合理安排制氧車的工作時間，并按通電和關(guān)閉電源的步驟操作，防止高壓電磁閥因溫度過高及電流過大而燒壞。

2.2 故障案例二

2.2.1 故障現(xiàn)象

發(fā)電機組控制模塊水溫報警、制氧機控制屏進氣壓力低報警，出現(xiàn)報警后運行數(shù)秒自動停機。

2.2.2 故障分析及處理

首先，檢查發(fā)電機艙內(nèi)溫度是否太高，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機艙兩邊的通風窗正常打開，發(fā)電機艙內(nèi)部有近期放置在其通風口處的工具箱，移開工具箱后開機進行檢查，故障依舊。其次，檢查空氣壓縮機是否正常，將空氣壓縮機的遠程控制調(diào)整為手動控制后開啟，進氣壓力、卸載壓力均正常，空氣壓縮機運行正常。將手動控制模式調(diào)整為遠程控制模式后，開啟制氧機、空氣壓縮機和充供氧臺進行充氧，運行一段時間后依然出現(xiàn)水溫報警并自動停機。

然后根據(jù)故障報警檢查發(fā)電機組水溫，經(jīng)咨詢制氧車配置單位的工程師后，檢查制氧車的防凍液是否按時更換，打開水箱注水口觀察防凍液是否由于溫度過高而減少。打開水箱后發(fā)現(xiàn)防凍液液位較高并無減少。而后打開出水閥門，發(fā)現(xiàn)流出的防凍液顏色渾濁并伴有鐵銹，說明由于防凍液長期沸騰將發(fā)動機內(nèi)部的銹垢清洗了出來，同時由于防凍液長期未更換，防凍液降溫效果下降，因發(fā)動機的過熱保護導致停機。高原環(huán)境下溫度較低，更換-35℃防凍液后開機進行制氧檢查，開機運行一段時間后無報警，制氧、充氧正常。

次日發(fā)現(xiàn)制氧車發(fā)電機艙有防凍液滲漏到車底，判斷為防凍液沸騰從液位水管流出，視為正?，F(xiàn)象。將空水瓶放置在溢流口水管處，進行充氧，制氧車運行一段時間后依然出現(xiàn)水溫報警并停機。觀察空水瓶中并無防凍液流出，但車底仍然有滲漏的防凍液。打開水箱進水口發(fā)現(xiàn)防凍液液位較低，且水箱內(nèi)壁鐵銹較多，將水箱拆下進行徹底清洗后未發(fā)現(xiàn)漏點。隨后拆下節(jié)溫器發(fā)現(xiàn)存在卡滯現(xiàn)象，更換節(jié)溫器后檢測上下水管，發(fā)現(xiàn)下水管下面有滲漏的防凍液。仔細觀察后用密封膠將下水管滲漏處進行密封處理，放置1 d待密封膠固化后，將水箱加滿防凍液，開機測試1周內(nèi)不再出現(xiàn)防凍液滲漏和水溫報警故障，故障排除。

2.2.3 維修體會

高原制氧車作為使用頻率最高的高原設備，由于周圍環(huán)境溫度低、氣壓低，硬件系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率較高。由于制氧車自帶發(fā)電機組，醫(yī)工人員對制氧車的提前保養(yǎng)尤為重要，包括機油、機油濾清器、防凍液等的按時更換，這樣才能保證發(fā)電機組的壽命，減少故障發(fā)生的頻率。

3 小結(jié)

隨著對高原官兵身心健康的重視，高原邊防哨所的氧氣可通到床頭，官兵用氧由“救命氧”向“保健氧”轉(zhuǎn)變，而高原制氧車作為高原機動、快速充供氧的裝備，在緊急救治和平時用氧保健方面的作用越來越大，因此，對高原制氧車的維修保養(yǎng)具有重要意義。

由于高原環(huán)境溫度低、氣壓低，隨著高原制氧車使用時間的延長，裝備硬件的故障發(fā)生率會增加，醫(yī)工人員在熟悉制氧車各部分組成和工作原理的基礎(chǔ)上，定期對裝備進行維護保養(yǎng)可有效降低故障發(fā)生率。此外，高原制氧車配備數(shù)量少、維修經(jīng)驗不足，因此，對故障排除過程進行總結(jié)和積累經(jīng)驗對今后的故障維修具有重要的指導意義。