基于桌面推演的中央負壓機組維修案例分析

王恩運，王永琳，薛莉，張文軍

山東省立第三醫院 a. 醫學工程部；b. 人力資源部，山東 濟南 250031

引言

中央負壓機組[1]作為各醫院的常規必備設備，被廣泛地應用于手術室、急診室、ICU、CCU、監護病房等[2]。這就要求中央負壓機組必須每天24 h內不間斷地可靠地供應負壓源,對其進行實時監測及故障處理就顯得十分必要。該設備在日常工作中主要由負壓機組中電機轉動抽水形成負壓，設立兩個真空負壓罐對負壓進行儲存，通過管路連接到各個使用終端進行負壓輸送。該設備用電用水較多，管路復雜，所以日常的故障點也較多，維修難度較大。通常故障有：① 電機長時間運轉后中軸磨損，抽負壓能力降低；② 電機泵頭由于長時間水流通過，沉淀物較多，抽負壓能力降低；③ 電接點負壓表長時間運轉后，觸發能力降低，導致機組工作不正常；④ 管道有漏氣點，導致負壓浪費。本文主要從負壓供應異常后的維修過程進行詳細講解。

1 設備原理

中央負壓機組主要由電動機、水循環真空泵、電磁閥、汽水分離器、真空負壓罐、PLC控制柜、電接點負壓控制表、電控柜、管道、負壓終端等組成[3]，見圖1。運行原理：設置電接點負壓控制表的運行上下閾值，閾值范圍為-0.04 ～-0.08 MPa。當真空負壓罐內壓力值至-0.04 MPa時，PLC控制電控柜啟動電動機，電動機帶動水循環真空泵運轉進行抽負壓工作，使真空負壓罐中的負壓值上升，達到-0.08 MPa時，PLC控制電控柜停止電動機運行。管路連接真空負壓罐和各病房終端，確保負壓可以24 h不間斷供應[4]。

圖1 負壓產生系統示意圖

2 設備故障實例

2.1 故障現象

中央負壓保持時間只有12～15 s，電動機頻繁啟動，且此狀態已維持了近一小時。電動機啟動時電接點負壓控制表指針抖動異常。

2.2 分析方法

桌面演練[5]是指參演人員利用地圖、沙盤、流程圖、計算機模擬、視頻會議等輔助手段，依據應急預案對事先假定的演練情景進行交互式討論和推演應急決策及現場處置的過程，從而促進相關人員掌握應急預案中所規定的職責和程序，提高指揮決策和協同配合能力。

本次維修采用的解答為什么的桌面推演方法，此方法將應急預案中的桌面推演進行升級，通過故障現象去問為什么，然后通過解答為什么來模擬故障維修，逐步縮小故障范圍，從而解決問題[6]。

分析初始故障現象：負壓的保持時間只有12～15 s。原因分析，見圖2。

圖2 初始故障現象原因分析

2.3 桌面推演排查原因

（1）管道漏點較多：故障發生時院內負壓管道正在檢修中，有部分漏點，但這些漏點不會引起負壓保持時間的急劇變化，故先排除此原因。

（2）使用量大：故障發現時間為早上7時，此時醫院大部分手術還未展開，臨床科室正常使用負壓不會引起急劇變化。同時詢問臨床重點科室，本日負壓使用無明顯增量，故排除此原因。

（3）部分科室負壓終端未關閉：關閉各層負壓總開關，觀察負壓保持時間，仍然是12～15 s。說明與負壓終端未關閉無關，故排除此原因。

（4）主管道存在大漏洞：分別計量負壓的打壓時間和保持時間，發現打壓時間為2 min左右，與之前的5 min有明顯差異；同時測量1、3、7層病房負壓終端的最高負壓值均與負壓機組壓力表的最高負壓示數相同（如果主管道中存在漏洞，漏洞以后管路中的最高負壓值會小于負壓機組的最高負壓示數），故排除此原因。

（5）壓力表損壞：在打壓與保持壓力期間，壓力表指針存在明顯晃動，故壓力表損壞的可能仍存在。

（6）負壓承載容積變小：由于打壓時間和保壓時間同時變小，可以同向理解為存儲空間變小，故此原因存在。

2.4 排查負壓承載容積問題

由于兩只壓力表同時損壞且故障相同的可能性較低，所以先排查負壓承載容積的問題。首先啟動負壓停止應急預案；然后通知臨床科室負壓停止的情況，告知科室運用電動吸引器進行負壓吸引[7]。停止負壓，采用圖3所示流程進行排查：打開真空負壓罐閥門后，有水流出，可以確定與容積變小有關。組織排水，連接水管，共排水兩個小時。

圖3 負壓承載力排查流程圖

2.5 排查壓力表故障

排空真空負壓罐中存水后啟動電動機進行打壓。打壓時間10 min，表指針示數無階梯性變化，但指針在打壓過程中有晃動[8-9]。壓力達到設定閾值后停機保壓，壓力保持時間為1 min。暫時無法排除壓力表故障。

2.6 再次查看真空負壓罐是否有水

關機并排空負壓后繼續檢查真空負壓罐是否有水。經確認罐內存在較多的水，總共排空5 min左右。由此確認在打壓或保壓期間真空負壓罐中注水現象比較嚴重，保壓時間短與此有關聯，見圖4。

圖4 真空負壓罐注水原因分析圖

2.7 確認具體故障點

第一步：分別啟動4臺負壓泵，做完打壓與保壓程序后檢查罐體內是否有水。經檢查得出，每臺負壓泵工作完畢后均有相同數量的水在罐體內存留。

第二步：再次分別啟動4臺負壓泵，每臺負壓泵啟動時，關閉另外3臺負壓泵的進水閥門，在保壓時關閉工作負壓泵的進水閥門并停止供電，待壓力排空后檢查罐體內是否有水。經檢查發現，每臺負壓泵工作完畢后有相同數量的水在罐體內存留，且數量遠少于第一步中罐體內存留的水分。對比得出：① 罐體內均有水分且數量不同，打壓期間由于負壓泵密封不嚴導致真空負壓罐注水的原因可以基本排除；② 罐體內的水分是由保壓期間，負壓泵內水分倒流所致，第二步關閉的進水閥門，少量的水是負壓泵內的殘留水；③ 由此初步確定電磁閥密封不嚴密；④ 基本排除壓力表損壞的懷疑。

2.8 檢修電磁閥

拆除管路中的電磁閥并對電磁閥的密封橡膠片、壓力彈簧的完整性、規則性進行檢查。檢查發現：密封橡膠片比較完整但是有不規則凸起和凹陷[10]；壓力彈簧的回復力變小。

2.9 更換電磁閥并驗證

更換新電磁閥，打壓時間為4 min，保壓時間為4 min 40 s左右，與電磁閥故障前時間基本一致。2 h后檢查打壓時間為4 min左右，保壓時間為4′40″左右。由此得出：此次負壓機組保壓時間短的故障點為電磁閥長時間使用后密封橡膠片的密封性降低，由此導致了負壓機組漏水，真空負壓罐存水后負壓承載容積變小[11-12]。

3 維修結論與故障預防

在本次維修中，醫學工程部各個成員根據故障現象積極分析，發表不同意見并通過措施排查故障原因[13]。維修方法不同以往的直接查找故障點解決的方式，首次采用了以解決為什么為導線的桌面推演方式，得到了較好的效果，提高了各個成員發現問題、分析問題、解決問題的能力[14]。通過此次中央機組的維修，各個成員對中央負壓系統有了更為深刻了解，真正從原理上吃透中央負壓機組運行方式。同時，通過以解決為什么為導線的桌面推演方式激活了各個成員的維修思維，為以后的設備維修提供了方法支持[15-16]。