費森尤斯4008系列血透機(jī)流量方面的故障及檢修

陳云，黃荷茜

溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院 設(shè)備科，浙江 溫州 325200

引言

費森尤斯4008系列血透機(jī)被廣泛應(yīng)用，我院現(xiàn)有123臺血透機(jī)，其中4008系列66臺，為主力機(jī)型，日均工作15 h，屬超負(fù)荷工作，易發(fā)生各類流量方面故障。目前的研究多是單獨分析某個故障現(xiàn)象或報警提示，解決方法不完善，未有效整合信息，綜合剖析整個流量系統(tǒng)。故下文收集常見流量方面的故障現(xiàn)象結(jié)合水路圖及實物圖，找出原因并解決問題，有力地保障臨床的使用。

1 費森尤斯血透機(jī)的流量系統(tǒng)

血透機(jī)的維修要求技術(shù)人員熟練掌握它的原理和水路流程（圖1）。費森尤斯血透機(jī)透析液的流量控制采用平衡腔系統(tǒng)原理，該系統(tǒng)由兩個腔體及八個電磁閥V31～38組成，每個腔體正中間有一層彈性膜將新鮮液和廢液隔離，容積為30 mL[1]。新鮮液的驅(qū)動力來自除氣泵，而流量泵提供廢液的動力，充放1次由2個周期來完成。平衡腔有充填和正常流通兩個狀態(tài)，通過電磁閥的不同組合開關(guān)實現(xiàn)周期循環(huán)及轉(zhuǎn)換，變換前所有閥全關(guān)150 ms，死腔時間 250 ms[2]。

圖1 費森尤斯4008S血透機(jī)的水路圖

流量的檢測原理是間接式，當(dāng)任一個腔體右側(cè)腔內(nèi)的廢液充盈使彈性膜推到對側(cè)內(nèi)壁時，泵阻力迅速增大，流量泵電機(jī)的電流隨之增大，產(chǎn)生一個電流脈沖，接著通過閥門的切換實現(xiàn)周期間的轉(zhuǎn)換，另一個腔體充盈得到下一個電流脈沖，相鄰兩個脈沖的時間間隔，結(jié)合腔體容積30 mL，即可實時計算出液體的流量[3]。表1分兩組羅列出常見流量和周期時間。

表1 常見流量和周期時間

2 常見故障和維修方法

常見的流量方面故障可分為水報警、流量報警、高流量報警和其他相關(guān)報警4大類。

2.1 水報警

（1）故障現(xiàn)象。當(dāng)前級H66水箱中的5號浮子開關(guān)處于低位超過14 s后，機(jī)器出報警音，屏幕提示“Water Alarm”，此時加熱功能關(guān)閉，平衡腔關(guān)閉[4]。

（2）檢修步驟。首先確定水處理系統(tǒng)的正常供水，該故障原因重點考慮進(jìn)水部分的部件問題——圖1水路圖的藍(lán)框范圍，如F63進(jìn)水過濾器堵塞，V61壓力調(diào)節(jié)閥故障（檢查A點壓力正常應(yīng)該在0.9～1.4 bar），V41進(jìn)水閥故障（利用閥診斷程序），5號浮子開關(guān)問題（測電阻值）和排氣管未伸出后蓋外等，結(jié)合圖2右側(cè)水路實物圖的標(biāo)識按序找到對應(yīng)部件，檢測并修復(fù)即可。

2.2 流量報警

（1）故障現(xiàn)象：機(jī)器使用當(dāng)中，超過12 s未感應(yīng)到流量泵電流脈沖后，出報警音，屏幕提示“Flow Alarm”，此時加熱功能關(guān)閉。平衡腔動作受“電子自循環(huán)信號（slow EIGENTAKT）”控制，周期時間10 s，該信號由控制單元自動產(chǎn)生[5]。

（2）故障分析：此故障主要原因在于機(jī)器內(nèi)外部管路堵塞、流量泵和除氣泵故障以及電磁閥異常等因素。分散分布在圖1水路圖的紅框范圍。進(jìn)入維修校準(zhǔn)程序，觀察流量Flow（300）、Flow（500）和Flow（800），分兩種情況：一種三個數(shù)值有固定顯示異常值“147”；另一種交替變換某個流量正常值和異常值“147”。前者對應(yīng)管路堵塞和泵故障，而平衡腔電磁閥異常引發(fā)后者，即影響單個腔體。

（3）檢修步驟：按照先易后難、由外到內(nèi)維修原則，總結(jié)出五步通用檢修法。① 檢查機(jī)器下水管是否擠壓、打折；② 檢查ABCD4個壓力點——圖1水路圖的紫框范圍：正常情況下，A點進(jìn)水壓0.9～1.4 bar，B點平衡腔裝載壓舊機(jī) 1.2～1.3 bar（新機(jī) 1.4～1.5 bar），如低于標(biāo)準(zhǔn)，可懷疑前有堵塞，C點流量泵卸載壓（流量設(shè)定800 mL/min）舊機(jī) 1.9～2.1 bar（新機(jī) 2.15～2.25 bar），代表流量泵狀態(tài)，D點除氣壓-0.83 bar，直接與除氣泵相關(guān)，故淘寶上購買專用接口正負(fù)量程的壓力表，借助其測量結(jié)果能快速判斷、準(zhǔn)確定位、找出原因，實際壓力點位分布如圖2背面水路實物圖的標(biāo)識所示；③ 重點檢查210號濾芯和89號除氣小孔有無堵塞，尤其是后者，孔徑狹小，極易被各種雜物阻塞，實際操作中，可在開流量的情況下，先用止血鉗鉗住小孔后端并等待5 s（防止雜物回到前級66c浮子腔內(nèi)，出現(xiàn)反復(fù)阻塞），再取下該段管路進(jìn)行沖洗，實物位于圖2背面水路實物圖的左上角；④ 檢查21號流量泵和29號除氣泵，前者概率大，發(fā)生異常時，廢液壓力降低導(dǎo)致電流感應(yīng)脈沖幅度變小，無法被檢測電路識別，實際顯示流量小于設(shè)定值，出現(xiàn)流量報警、電導(dǎo)率漂移；⑤ 檢查水路中的電磁閥和浮子開關(guān)，切換為旁路狀態(tài)排除V24和V24b閥后，可進(jìn)一步縮小范圍，任一個廢液出液閥V32、V34和廢液進(jìn)液閥V36、V38損壞或異常皆會引起排廢量變小，排出時間變長超限，其中V34閥的位置易受到B液泄漏腐蝕，參見圖2左側(cè)水路實物圖。

圖2 水路實物圖

2.3 高流量報警

（1）故障現(xiàn)象：機(jī)器清洗消毒程序中，當(dāng)流量超 1000 mL/min時，出報警音，屏幕提示“Upper Flow Alarm”，此時加熱功能關(guān)閉。平衡腔受“電子自循環(huán)信號（slow EIGENTAKT）”控制[6]。

（2）故障分析：此故障原因與流量報警有部分重合，但又有區(qū)別，其工作流量由中檔500上升至高檔800 mL/min。進(jìn)入維修校準(zhǔn)程序，觀察流量Flow（300）、Flow（500）的數(shù)值在正常范圍內(nèi)，但流量Flow（800）固定顯示異常值“147”，或者不穩(wěn)定，交替出現(xiàn)正常值和異常值（絕對誤差超±35的低值或高值，非數(shù)值“147”）。前者一般為管路堵塞和泵故障，而后者是平衡腔電磁閥故障。

（3）應(yīng)急措施：先向前推出控制面板，再找到LP631電路板（CPU1操作與監(jiān)控系統(tǒng)）上方的紅色排開關(guān)SH1，然后將其第8位向上撥至ON，清洗消毒程序中最后3 min階段的沖洗流量從800 mL/min降至500 mL/min，來臨時解決高流量報警。

（4）檢修步驟：同理采用五步通用檢修法。①～③前3步排除思路見上述流量報警；④ 檢查21號流量泵和29號除氣泵，后者概率大，發(fā)生異常時，新鮮透析液壓力降低，平衡腔內(nèi)新鮮液充填不足，廢液排出不充分，進(jìn)而脈沖時間間隔變短，出現(xiàn)高流量報警、電導(dǎo)率漂移；⑤ 檢查水路中的電磁閥和浮子開關(guān)，可參考異常值縮小檢修范圍，當(dāng)流量在正常值和高值（835 mL/min）之間變化，由新鮮液進(jìn)液閥V35、V37異常所引起，反之，新鮮液出液閥V31、V33則與低值（760 mL/min）有關(guān)[7]，位置見圖2左側(cè)水路實物圖。另外，如果5號浮子開關(guān)有臟污或結(jié)晶，也有報高流量報警。

2.4 其他相關(guān)報警

血透機(jī)流量方面的報警除上述原因外，還有其他相關(guān)因素，如V26旁路閥、V43填充閥壞，控制泵、電磁閥的信號輸出板LP634、母板LP630異常及平衡腔膜破損等小概率情況[8-9]，也應(yīng)考慮進(jìn)行檢查排除。

流量方面故障亦會引起電導(dǎo)度沖頂或漂移問題[10-11]，可先排除其他因素，再確認(rèn)流量異常，后續(xù)處理方法大同小異。

3 泵、閥的檢修和流量校準(zhǔn)

費森尤斯血透機(jī)的設(shè)計有它獨到之處，在診斷程序中可單獨對某個泵、閥等進(jìn)行控制操作，學(xué)會靈活運用，會給檢修工作帶來很大的便利。

3.1 泵的檢修

21號流量泵和29號除氣泵由德恩科公司（Dunkermotoren）生產(chǎn)，型號GR63×25U，結(jié)構(gòu)由24 V直流電機(jī)和微型齒輪泵頭兩部分組成，采用磁力耦合驅(qū)動原理[12]。檢修小技巧可通過手觸摸電機(jī)的軸承來估計它轉(zhuǎn)速，流量泵一按就能停，除氣泵施加2～3 kg的力后方能停，因為前者工作負(fù)荷只是后者的一半（兩者參考工作電壓分別為 14 V、20 V）。

由于更換該泵的價格較為昂貴，因此有必要對其進(jìn)行精細(xì)化檢修。泵故障常見于24 V直流電機(jī)的碳刷因長時間運行磨損（除氣泵＞10000 h，流量泵＞15000 h）而接觸不良，更換即可修復(fù)，需注意裝配好后測試電機(jī)頭為順時針轉(zhuǎn)動。此外，齒輪泵頭內(nèi)部的磁環(huán)損壞和齒輪磨損嚴(yán)重也會導(dǎo)致流量報警，可單獨更換配件，但很難拆卸，此時最有效的方法是整體替換齒輪泵。如常有泵頭壞，建議采用原裝復(fù)合檸檬酸消毒液，含有4種物質(zhì)成分——檸檬酸，乳酸、果酸和氮化硼，國產(chǎn)只有前兩種或三種成分，除消毒去結(jié)晶外，還可有效潤滑泵頭，減少磨損，延長壽命，降低故障率。

3.2 電磁閥的檢修

電磁閥分線圈和閥體兩部分，前者通過測量電阻值或進(jìn)入閥診斷程序開啟閉合并用手觸摸閥體有無對應(yīng)動作排除，后者由于平衡腔上8個電磁閥是成對安裝，可分別對V31V35、V32V36、V33V37、V34V38號電磁閥進(jìn)行配對檢查。判斷電磁閥是否泄漏，先拔下平衡腔上面的4個管子，再進(jìn)入診斷程序按序開啟閥體并用注射器打氣加壓觀察，該方法比較簡單和直觀，如發(fā)現(xiàn)某一電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)，更換之，故障消除[13]。

3.3 流量校準(zhǔn)

更換泵頭、碳刷或電機(jī)后需要流量校準(zhǔn)，參照維修手冊操作，進(jìn)入校準(zhǔn)菜單，選中流量Flow（300），調(diào)節(jié)信號輸出板LP634上的電位器P1找到電壓脈沖波動后，用上下鍵∧∨手動進(jìn)行微調(diào)并保存，最后微調(diào)流量Flow（500）和 Flow（800）[14]。

4 總結(jié)

血透機(jī)的故障是典型的設(shè)備故障浴盆曲線[15]，故對于新裝機(jī)器尤其新型號，要強(qiáng)化培訓(xùn)和自我學(xué)習(xí)，盡量縮短初期時間；針對超過一定工作時長（10000 h或3年以上）的舊機(jī)器，需要定期按說明書進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)——更換相應(yīng)易耗品并作校準(zhǔn)工作，降低故障率同時保證病人安全。

本文在其他有關(guān)研究的基礎(chǔ)上將日常工作中的流量方面維修案例歸納分類，科學(xué)總結(jié)實際經(jīng)驗，設(shè)計出合理的檢修步驟——水路圖功能模塊分析、壓力表快速定位法、五步通用檢修法等，幫助我們更快、更準(zhǔn)地鎖定故障根源，并提供適當(dāng)多樣化處理方法——應(yīng)急措施、泵、閥拆解檢修等，在節(jié)省維修費用的同時，大大減少設(shè)備停機(jī)時間，希望能為廣大同仁提供一定的借鑒作用。同時針對其他相關(guān)報警難免有遺漏且存在不少的難點，期待后續(xù)能深化研究。