基于桌面推演的中央负压机组维修案例分析

王恩运，王永琳，薛莉，张文军

山东省立第三医院 a. 医学工程部；b. 人力资源部，山东 济南 250031

引言

中央负压机组[1]作为各医院的常规必备设备，被广泛地应用于手术室、急诊室、ICU、CCU、监护病房等[2]。这就要求中央负压机组必须每天24 h内不间断地可靠地供应负压源,对其进行实时监测及故障处理就显得十分必要。该设备在日常工作中主要由负压机组中电机转动抽水形成负压，设立两个真空负压罐对负压进行储存，通过管路连接到各个使用终端进行负压输送。该设备用电用水较多，管路复杂，所以日常的故障点也较多，维修难度较大。通常故障有：① 电机长时间运转后中轴磨损，抽负压能力降低；② 电机泵头由于长时间水流通过，沉淀物较多，抽负压能力降低；③ 电接点负压表长时间运转后，触发能力降低，导致机组工作不正常；④ 管道有漏气点，导致负压浪费。本文主要从负压供应异常后的维修过程进行详细讲解。

1 设备原理

中央负压机组主要由电动机、水循环真空泵、电磁阀、汽水分离器、真空负压罐、PLC控制柜、电接点负压控制表、电控柜、管道、负压终端等组成[3]，见图1。运行原理：设置电接点负压控制表的运行上下阈值，阈值范围为-0.04 ～-0.08 MPa。当真空负压罐内压力值至-0.04 MPa时，PLC控制电控柜启动电动机，电动机带动水循环真空泵运转进行抽负压工作，使真空负压罐中的负压值上升，达到-0.08 MPa时，PLC控制电控柜停止电动机运行。管路连接真空负压罐和各病房终端，确保负压可以24 h不间断供应[4]。

图1 负压产生系统示意图

2 设备故障实例

2.1 故障现象

中央负压保持时间只有12～15 s，电动机频繁启动，且此状态已维持了近一小时。电动机启动时电接点负压控制表指针抖动异常。

2.2 分析方法

桌面演练[5]是指参演人员利用地图、沙盘、流程图、计算机模拟、视频会议等辅助手段，依据应急预案对事先假定的演练情景进行交互式讨论和推演应急决策及现场处置的过程，从而促进相关人员掌握应急预案中所规定的职责和程序，提高指挥决策和协同配合能力。

本次维修采用的解答为什么的桌面推演方法，此方法将应急预案中的桌面推演进行升级，通过故障现象去问为什么，然后通过解答为什么来模拟故障维修，逐步缩小故障范围，从而解决问题[6]。

分析初始故障现象：负压的保持时间只有12～15 s。原因分析，见图2。

图2 初始故障现象原因分析

2.3 桌面推演排查原因

（1）管道漏点较多：故障发生时院内负压管道正在检修中，有部分漏点，但这些漏点不会引起负压保持时间的急剧变化，故先排除此原因。

（2）使用量大：故障发现时间为早上7时，此时医院大部分手术还未展开，临床科室正常使用负压不会引起急剧变化。同时询问临床重点科室，本日负压使用无明显增量，故排除此原因。

（3）部分科室负压终端未关闭：关闭各层负压总开关，观察负压保持时间，仍然是12～15 s。说明与负压终端未关闭无关，故排除此原因。

（4）主管道存在大漏洞：分别计量负压的打压时间和保持时间，发现打压时间为2 min左右，与之前的5 min有明显差异；同时测量1、3、7层病房负压终端的最高负压值均与负压机组压力表的最高负压示数相同（如果主管道中存在漏洞，漏洞以后管路中的最高负压值会小于负压机组的最高负压示数），故排除此原因。

（5）压力表损坏：在打压与保持压力期间，压力表指针存在明显晃动，故压力表损坏的可能仍存在。

（6）负压承载容积变小：由于打压时间和保压时间同时变小，可以同向理解为存储空间变小，故此原因存在。

2.4 排查负压承载容积问题

由于两只压力表同时损坏且故障相同的可能性较低，所以先排查负压承载容积的问题。首先启动负压停止应急预案；然后通知临床科室负压停止的情况，告知科室运用电动吸引器进行负压吸引[7]。停止负压，采用图3所示流程进行排查：打开真空负压罐阀门后，有水流出，可以确定与容积变小有关。组织排水，连接水管，共排水两个小时。

图3 负压承载力排查流程图

2.5 排查压力表故障

排空真空负压罐中存水后启动电动机进行打压。打压时间10 min，表指针示数无阶梯性变化，但指针在打压过程中有晃动[8-9]。压力达到设定阈值后停机保压，压力保持时间为1 min。暂时无法排除压力表故障。

2.6 再次查看真空负压罐是否有水

关机并排空负压后继续检查真空负压罐是否有水。经确认罐内存在较多的水，总共排空5 min左右。由此确认在打压或保压期间真空负压罐中注水现象比较严重，保压时间短与此有关联，见图4。

图4 真空负压罐注水原因分析图

2.7 确认具体故障点

第一步：分别启动4台负压泵，做完打压与保压程序后检查罐体内是否有水。经检查得出，每台负压泵工作完毕后均有相同数量的水在罐体内存留。

第二步：再次分别启动4台负压泵，每台负压泵启动时，关闭另外3台负压泵的进水阀门，在保压时关闭工作负压泵的进水阀门并停止供电，待压力排空后检查罐体内是否有水。经检查发现，每台负压泵工作完毕后有相同数量的水在罐体内存留，且数量远少于第一步中罐体内存留的水分。对比得出：① 罐体内均有水分且数量不同，打压期间由于负压泵密封不严导致真空负压罐注水的原因可以基本排除；② 罐体内的水分是由保压期间，负压泵内水分倒流所致，第二步关闭的进水阀门，少量的水是负压泵内的残留水；③ 由此初步确定电磁阀密封不严密；④ 基本排除压力表损坏的怀疑。

2.8 检修电磁阀

拆除管路中的电磁阀并对电磁阀的密封橡胶片、压力弹簧的完整性、规则性进行检查。检查发现：密封橡胶片比较完整但是有不规则凸起和凹陷[10]；压力弹簧的回复力变小。

2.9 更换电磁阀并验证

更换新电磁阀，打压时间为4 min，保压时间为4 min 40 s左右，与电磁阀故障前时间基本一致。2 h后检查打压时间为4 min左右，保压时间为4′40″左右。由此得出：此次负压机组保压时间短的故障点为电磁阀长时间使用后密封橡胶片的密封性降低，由此导致了负压机组漏水，真空负压罐存水后负压承载容积变小[11-12]。

3 维修结论与故障预防

在本次维修中，医学工程部各个成员根据故障现象积极分析，发表不同意见并通过措施排查故障原因[13]。维修方法不同以往的直接查找故障点解决的方式，首次采用了以解决为什么为导线的桌面推演方式，得到了较好的效果，提高了各个成员发现问题、分析问题、解决问题的能力[14]。通过此次中央机组的维修，各个成员对中央负压系统有了更为深刻了解，真正从原理上吃透中央负压机组运行方式。同时，通过以解决为什么为导线的桌面推演方式激活了各个成员的维修思维，为以后的设备维修提供了方法支持[15-16]。