醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)故障案例分析

葉呈建，朱銀超

浙江省臺州醫(yī)院·臺州恩澤醫(yī)療中心（集團(tuán)）恩澤醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部 （浙江臺州 318000）

醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)[1]是利用空氣的可壓縮性，通過空氣壓縮機(jī)增加空氣壓力，并經(jīng)過后續(xù)一系列干燥凈化處理后產(chǎn)生空氣，主要為呼吸機(jī)、麻醉機(jī)等設(shè)備提供正壓空氣支持患者呼吸或手術(shù)麻醉，參與嬰幼兒護(hù)理、外殼工具的驅(qū)動、醫(yī)療設(shè)備的測試等。為保證壓縮空氣的可連續(xù)性，我院采用冗余設(shè)計理念，即醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)采用一用一備原則，兩者通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)閥門相互切換使用，從而保證壓縮空氣的連續(xù)供給。

1 壓縮空氣中的雜質(zhì)分析

大氣的主要成分是氮氣（約占78%）、氧氣（21%）、二氧化碳（0.25%），其余成分為其他氣體雜質(zhì)和水蒸氣。根據(jù)空氣熱力學(xué)原理，經(jīng)壓縮后的空氣將會有大量的過飽和水蒸氣重新還原成水滴被排出。

2 醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)

2.1 醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)的組成

醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、壓縮空氣精密過濾器、吸附式壓縮空氣干燥器（吸干機(jī)）、吸附筒、油水過濾器、減壓閥、管道和終端等組成[2]。

2.2 醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)的工作原理

空氣壓縮機(jī)作為醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)中最主要的設(shè)備，其作用是吸入一定體積和壓力的空氣，并將其壓縮為體積更小、壓力更高的空氣后輸出，經(jīng)壓縮后的空氣首先被送至儲氣罐，此時的壓縮空氣溫度高、濕度大。儲氣罐的作用如下：一是降低壓縮空氣的流速，使部分油、水、塵埃沉降，并經(jīng)罐底閥排出；二是儲氣罐儲放高壓空氣可補償氣體不同程度的消耗，從而避免空氣壓縮機(jī)頻繁啟動；三是消除、減緩供氣系統(tǒng)內(nèi)氣流的脈沖，使后置設(shè)備更好地發(fā)揮各自功效，經(jīng)儲氣罐排出的氣體再經(jīng)過壓縮空氣精密過濾器。壓縮空氣精密過濾器的作用如下：濾除壓縮空氣中的油、水、塵埃、雜質(zhì)、異味[3]等，過濾后的壓縮空氣進(jìn)入吸干機(jī)。吸干機(jī)將正壓空氣中的水分進(jìn)行脫水后輸出，然后再經(jīng)油水過濾器凈化，經(jīng)減壓閥輸出，輸出的壓縮空氣進(jìn)入輸送管道送至設(shè)備帶，再進(jìn)入各終端。

3 故障實例

3.1 故障一

3.1.1 故障現(xiàn)象

醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)在使用過程中存在單位時間用氣量明顯過大的異?，F(xiàn)象[4]。

3.1.2 故障分析及檢測

空氣壓縮機(jī)空氣壓力設(shè)置范圍為0.45～0.65 MPa，單個儲氣罐容積為1.0 m3，因此在外終端只有兩個呼吸機(jī)使用且使用空氣介質(zhì)和不考慮溫度的情況下，1個時間段（10 min）的排氣量為2×（0.65-0.45）×10=4 m3（4 000 L），而觀察發(fā)現(xiàn)，1個呼吸機(jī)在潮氣量為5 00 ml/次、呼吸頻率為14次/min的情況下，用氣量為7 L/min（70 L/10 min）[5]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常情況下醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)產(chǎn)生的排氣量，經(jīng)理論和實際數(shù)據(jù)分析可知，醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)中有設(shè)備或管道存在漏氣或異常排氣現(xiàn)象。根據(jù)醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)的組成分析，存在漏氣的設(shè)備可能為空氣壓縮機(jī)單向出氣閥、儲氣罐、壓縮空氣精密過濾器、吸干機(jī)、油水憂慮器、排污管道、排氣管道、設(shè)備帶、終端。遵循從簡到難的原則對故障進(jìn)行排查，首先是終端設(shè)備，其自帶可靠的流量異常報警系統(tǒng)，查看系統(tǒng)后排除終端故障；其次是空氣壓縮機(jī)單向出氣閥，關(guān)閉儲氣罐前端的流量開關(guān)后，其單位時間內(nèi)出氣量與以往相同，排除空氣壓縮機(jī)單向出氣閥故障；由于漏氣量過大，若為壓縮空氣精密過濾器漏氣則其會有明顯的“嗤嗤嗤”聲，仔細(xì)聽未發(fā)現(xiàn)有明顯的異常聲響，因此排除壓縮空氣精密過濾器故障；用上述方法排查儲氣罐、油水過濾器、排污管道，均未發(fā)現(xiàn)漏氣；考慮到減壓閥后排氣管道比較隱蔽較難排查、設(shè)備帶數(shù)量較多及終端使用設(shè)備數(shù)量較多的情形，在使用科室同意暫停終端設(shè)備使用的情況下，關(guān)閉減壓閥后端的手動流量開關(guān)10 min，發(fā)現(xiàn)排氣管道監(jiān)測壓力表數(shù)值不變，因此排除排氣管道、設(shè)備帶故障；經(jīng)仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)兩臺吸干機(jī)在吸附和再生的切換過程中，消聲（出氣）器持續(xù)出氣時間較長，經(jīng)廠家工程師確認(rèn)為非正常工作狀態(tài)，觀察其管路連接，基本確定為吸干機(jī)切換閥內(nèi)部無法閉合導(dǎo)致該故障。

3.1.3 故障修復(fù)

更換新的切換閥后故障消失。

3.1.4 小結(jié)

當(dāng)醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)出現(xiàn)用氣量異常時，可以采用從簡到難的方法對故障進(jìn)行排查；當(dāng)遇到管道、設(shè)備帶這類較難排查或需排查點較多的情況時，可以整體打包進(jìn)行簡化排查分析，最后確定故障所在。

3.2 故障二

3.2.1 故障現(xiàn)象

醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)在使用過程中空氣壓縮機(jī)一直在運轉(zhuǎn)，空氣壓力一直在0.60 MPa 左右，但無法達(dá)到設(shè)定上限0.65 MPa[6]。

3.2.2 故障分析及檢測

我院ICU 同時運行10臺呼吸機(jī)的情況下，空氣壓縮機(jī)正常工作啟動間隔為40～60 min，由于此時空氣壓縮機(jī)處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以考慮外部設(shè)備存在大量漏氣或空氣壓縮機(jī)本身故障[7]。

遵循從簡到難的原則對故障進(jìn)行排查[8]，首先是終端設(shè)備漏氣[9]，其自帶可靠的流量異常報警系統(tǒng)，查看系統(tǒng)后排除終端設(shè)備漏氣；其次是空氣壓縮機(jī)故障，在空氣壓縮機(jī)處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)且空氣壓力達(dá)到0.60 MPa 時，關(guān)閉儲氣罐前端的流量開關(guān)后，其單位時間內(nèi)出氣量與以往相同，排除空氣壓縮機(jī)故障；于是考慮壓縮空氣精密過濾器漏氣，在過濾器周圍涂一層肥皂水，仔細(xì)觀察后未發(fā)現(xiàn)漏氣，因此排除壓縮空氣精密過濾器漏氣；用上述方法排查儲氣罐、油水過濾器、排污管道，均未發(fā)現(xiàn)漏氣；考慮到減壓閥后排氣管道比較隱蔽較難排查、設(shè)備帶數(shù)量較多及終端使用設(shè)備數(shù)量較多的情形，在使用科室同意暫停終端設(shè)備使用的情況下，關(guān)閉減壓閥后端的手動流量開關(guān)3 min，發(fā)現(xiàn)排氣管道監(jiān)測壓力表數(shù)值不變，因此排除排氣管道、設(shè)備帶故障；考慮吸干機(jī)漏氣，在吸干機(jī)操作面板控制切換閥關(guān)、開狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)沒有關(guān)閉延時現(xiàn)象，再觀察消聲（出氣）器正常無漏氣；最后考慮空氣壓縮機(jī)本身故障，由于2 臺空氣壓縮機(jī)互為備用，切換使用故障依舊，因此考慮空氣壓縮機(jī)的共性部分故障，檢查SF 紙質(zhì)吸氣過濾器，肉眼可見過濾器發(fā)黑且堵塞嚴(yán)重[10]。

3.2.3 故障修復(fù)

更換新的吸氣過濾器故障消失。

3.2.4 小結(jié)如果故障點處在互為備用的設(shè)備時，可以從共性部件著手確定故障所在。