瑞典GETINGE 46-5型清洗消毒机工作原理及故障维修
引言
GETINGE（洁定）46-5型清洗消毒机适用于耐高温、高湿的医疗器械、器皿和管道的清洗消毒。与手洗相比，它具有节约水资源、减少对周围环境的污染、提高清洗工作效率的优点。设备同时完成清洗和初步消毒的任务，减少了后续操作人员感染的机率，符合感染控制的要求[1]。但该设备也存在一些不足之处，首先是设备采用按键式黑白液晶屏人机控制界面，与当下医疗设备广泛使用的触摸屏式的人机交互界面相比感觉有些落后。其次，人机对话不友好，采用全英文操作，维修菜单也是英文界面，且操作繁琐，对初次接触该设备的医院维修工程师来说有一定的难度。最后，由于采用洁定公司自行研发的PLC（可编程序控制器）做整机的自动控制，无法与市面上标准接口的PLC兼容，一旦该设备的PLC板损坏，只能购买原厂的配件，价格昂贵[2]。
1 设备原理
1.1 设备基本情况
GETINGE 46-5型清洗消毒机通过按键可对程序和参数进行设定和修改，能显示设备的当前工作状态和报警信息。可通过P1-P6清洗消毒程序设定不同的清洗器械和不同的清洗等级以及不同的清洗时间，以达到不同的清洗效果[3]。
1.2 设备的工作原理
46-5型清洗消毒机清洗消毒程序以P1 OP-BGA（A+B）标准程序为例阐述清洗消毒机的各阶段的工作状态。DRAINING（排水）：排水泵工作，排干积水，水循环泵在以下各阶段将持续工作；PRE RINSE（预冲洗）：预冲洗器械；WASHING（主清洗）：蒸汽加热清洗酶清洗器械；NEUTRAL ISATION（中和清洗）：蒸汽加热中和剂清洗器械；RINSE（冲洗）：用清水清洗器械；FINAL RINSE（最后冲洗）：蒸汽加热水溶性器械润滑油清洗器械，消毒；DRYING（干燥）：干燥风机鼓风加热吹干器械。程序完成。
2 故障实例
46-5型清洗消毒机装载有20项故障代码。有助于工程师在设备出现故障时，能根据故障代码的简要提示来快速定位故障和排除故障，以更好的保障供应室设备正常运行。本人在实际工作中通过设备故障代码总结了一些维修经验，与大家分享。
2.1 故障名称
设备开机时空气开关过载保护[4]。
2.1.1 故障现象
设备自检不通过，屏幕瞬间闪亮后黑屏。
2.1.2 分析及解决方案
设备显示屏亮大约2 s，显示设备型号和版本号，同时照明灯闪亮瞬间后，空气开关即过载保护断电，初步判断是自检到某个元器件后发现短路，从而引起过载保护断电。分析所有的元器件都是由PLC发出指令动作的，能显示版本号证明PLC的主控板没有问题，而主要问题出在外围的受控220 V的元器件上，能引起空气开关过载保护的只有220 V相间短路（图1）。因只有设备排风机和腔体照明灯变压器以及打印机交直流变换器这三个元器件在设备自检时通电工作，因我院清洗机未配机载打印机，所以最有可能的就是排风扇和照明灯变压器故障。通过排除法最终确定是排风扇故障。用万用表测量发现相对地短路，分析是因为长期有水蒸气腐蚀导致排风扇内部线圈对地短路，更换排风扇后设备启动正常。
图1 消毒机部分电路图
2.2 故障名称
设备主洗时报“F26 Low pressure from circulation pump”（循环泵压力过低）[5]。
2.2.1 故障现象
循环泵响声异常，喷臂水冲击力很小。
2.2.2 分析及解决方案
拆开循环泵泵头检查，见图2，图中箭头所示叶轮中间和电机轴的连接处断裂分离，导致电机空转而不能带动叶轮工作。叶轮旁边的白色陶瓷机械密封组件磨损漏水。更换叶轮组件后设备工作正常。
图2 循环泵叶轮和机械密封
2.3 故障名称
设备主洗时报“F33 Incorrect temperature in washing chamber”（主洗时腔体温度错误）[6]。
2.3.1 故障现象
腔体温度显示升高超过60℃。
2.3.2 分析及解决方案
停蒸汽，检查蒸汽进汽阀发现使用年久，见图3，箭头指示阀体白色密封垫老化磨损，从而导致无法完全关闭蒸汽进汽，使得蒸汽给水槽持续加温。使主洗温度超温报错。更换蒸汽进汽阀后故障排除。
图3 蒸汽加热进汽阀
2.4 故障名称
清洗时喷臂出水孔冲击力小，清洗器械不干净[7]。
2.4.1 故障现象
清洗消毒机在主洗过程中，不放清洗架时循环泵的供水压力很大，放入清洗架时喷臂几乎不转，也没有出现喷射状水流。
2.4.2 分析及解决方案
拆卸循环泵泵头检查叶轮和机械密封，一切正常。仔细观察和反复测试对比有无清洗架时循环泵和管道的工作状态，终于发现问题所在。在腔体排水口到循环泵的入水口有一小段软管。当不放清洗架启动循环泵时，这段软管是膨胀的，水是全流速通过软管。当放入清洗架启动循环泵时，这段软管被抽成干瘪状的。重新卸下循环泵，取出这段软管仔细研究，发现这段软管有三层材料组成，最外层是普通橡胶，中间层是编织网，用于防止胶管爆裂，最内层是硬度大的橡胶内衬，用于支撑整个胶管。而硬度大的橡胶内衬因为使用年久已经脱落，使整个胶管变软。通过分析得出结论：安装清洗架时，循环泵通过吸取腔体底部积水后加压重新输送给清洗架的喷臂，因喷臂的孔很小，回流到腔体排水口的水量有限，加上橡胶内衬脱落，胶管特性变软，而在循环泵的叶轮高速离心作用下，会把进水口胶管抽成负压状态；胶管干瘪变形后流进循环泵的水更少，恶性循环下喷臂就没有多少水喷出。在没有安装清洗架时启动循环泵时，循环泵压出多大流量的水就会立刻回流到腔体排水口，排水口的胶管始终处于充盈状态，循环泵的进出流量相等，所以不装清洗架时水循环压力大就是这个缘故了。厂家提供的胶管价格昂贵，而且以后还会出现问题。于是通过自己改装（图4），找一段等长的φ50耐高温硅胶管（因为要耐受清洗需要90℃的高温），箭头所示在硅胶管中间塞进一小段φ50的不锈钢管作支撑，注意不要和硅胶管等长，最好用防腐级304材料的，也可以用PVC管代替不锈钢管。做成后套入腔体排水口和循环泵入水口，两端用喉箍扎紧。装入清洗架注水启动循环泵，喷臂水压正常，改装后的硅胶管既耐高温又耐腐蚀，使用到现在硅胶管也没再出现类似问题。厂家工程师后来也按照此方法维修其他医院的清洗消毒机。
图4 水循环泵进水软管
2.5 故障名称
设备进入干燥阶段时报“F04 Water leakage in the dryer”（水进入干燥装置），“F24 Low pressure in dryer”（干燥装置压力过低），“F25 High pressure in dryer”（干燥装置压力过高）。
2.5.1 故障现象
干燥风机和喷臂停转。
2.5.2 分析及解决方案
F04故障是清洗消毒机清洗水路和干燥通风管路的分界处的一个单向硅胶阀片损坏造成的。当单向硅胶阀片损坏时清洗水流会倒流进加热干燥加热组件。更换单向阀片后设备运行正常。更换时注意阀片安装位置不可颠倒和反向[8]。
报F24故障干燥风机电机长期使用碳刷会磨损换向器（图5a），箭头指示碳刷和换向器的转子线圈磨损引起线圈短路，熔断10 A风机保险。更换干燥电机后设备干燥程序正常运行[9]。
报F25故障是通过干燥装置压力传感器检测空气过滤器两端的压力差，当压力差高于设备的偏差允许值时，设备判断空气过滤器堵塞（图5b），箭头所示空气过滤器最初状态是白色的，当使用年久干燥风机碳刷磨损，导致大量碳粉随气体流动吸附在空气过滤器进气口处，使空气过滤器过滤膜变黑，堵塞空气过滤器。更换空气过滤器后喷臂的旋转速度加快[10]。
图5 干燥风机交流绕线型电机（a）和空气过滤器（b）
2.6 故障名称
清洗消毒后的不锈钢器械无光泽，容易生锈[11]。
2.6.1 故障现象
3#流量给料泵不能给腔体供润滑油。
2.6.2 分析及解决方案
检查流量给料泵的各个接头没见漏气（图6），给料泵也运转正常，但始终不能把润滑油输送到腔体内。拆开给料泵白色的外壳后，可以看见转轴夹着一条短的硅胶管。当泵转动时不断挤压硅胶管产生负压，以抽取下面容器桶的液体进清洗机。由于硅胶管长期受到给料泵挤压，出现细微的裂痕，导致输送管道漏气无法抽取容器中的液体。更换硅胶管后进料正常，硅胶管管壁不宜过厚，否则给料泵无法挤压抽取液体。此外，浸泡在润滑油油桶内的吸头滤网如有胶状物堵塞，也会造成无法抽取故障。以此类推，其他泵无法抽取时可参照处理，必须和操作人员沟通经常清洗滤网。
图6 流量给料泵
3 讨论
通过8年对GETINGE（洁定）46-5型清洗消毒机的维修经验，在设备提供的故障代码的基础上，总结出一些程序没有报错但设备出现故障时的维修解决方案，丰富了该设备的维修知识。
在多年的维修工作中，熟练掌握清洗消毒机的各个故障的判断和零部件的维修以及替换。水循环泵作为消毒清洗机的主要部件，掌握它的工作原理和维修方法，在泵头损坏时能更换其中损坏的零部件，避免更换整个循环泵，为医院节约维修成本。通过元器件的对比总结出一些切实可行的既简单快速又成本低廉的维修方案[12]。
清洗消毒机的进水阀可以用洗衣机的220 V进水阀替代，既节约了等待公司发配件的时间，又降低了维修成本。设备腔体的照明灯原来使用12 V卤钨灯，电流大，容易损坏，通过使用12 V的LED灯取代后，不仅灯泡寿命延长，而且亮度也有所增加[13]。水循环泵的进水软管可用硅胶管套入不锈钢管代替。通过这些多年来在维修工作中总结出的维修经验，可以为一些刚接触该型消毒清洗机的医院工程师在遇到一些无法告知错误提示的故障时提供一些检查的捷径，使得工程师们能少走弯路[14]。
洁定清洗消毒机PLC因没有密封保护，长期暴露高温潮湿的环境当中，很容易损坏，且通用性差，只能专机专用。在今后的研究方向上，主要考虑能否使用现有的成品PLC，通过编写程序来实现对清洗消毒机各个零部件实现自动控制。笔者认为采用西门子S7系列小型PLC搭载EM235模拟量扩展模块，完全能满足清洗消毒机的温度和压力控制要求[15]。西门子S7-200通过的STEP7—MicroWIN的编程软件可以在计算机上根据清洗消毒机的工作流程编写顺序控制梯形图，通过编程软件可以实现梯形图和指令符的互换，不必再深究和学习编程软件的指令符，大大地降低了编程的难度[16]，降低了配件成本，这也是西门子PLC目前广泛使用的原因。综上所述，国外大品牌的清洗消毒机由于采用先进的设计理念、质量过硬的零部件以及性能优良的通用性PLC，必将与国内品牌的清洗消毒机一争高下。
[1] 樊莉.全自动多腔清洗消毒机故障原因分析与管理对策[J].上海护理,2017,17(3):84-86.
[2] 屈桂超,张英利,吴敏.全自动清洗消毒器使用中的问题与对策[J].基层医学论坛,2010,(27):815.
[3] 毛丽莉.全自动清洗消毒机故障原因分析[J].中国消毒学杂志,2009,26(6):711-712.
[4] 庄水华,陈菊清.4656清洗消毒器的保养与维修[J].医疗装备,2009,22(4):56.
[5] 蔡春涛,陈伟宁.Amsco 444型清洗机故障维修4例[J].中国医疗设备,2016,31(10):167.
[6] 杜淑娟,陈丽媛.快速式全自动清洗消毒器常见故障处理及维护[J].电子测试,2013,(7S):78-79.
[7] 李伟,于福生.瑞典“GETINGE”46系列46-5型清洗消毒器故障维修和保养[J].中国医疗设备,2015,(11):172-173.
[8] 刘礼霞,冯爱洁,吴婷.清洗消毒机常见故障分析及处理措施[J].中国消毒学杂志,2013,30(3):254.
[9] 樊莉.全自动多腔清洗消毒机故障原因分析及方法改进[J].上海护理,2017,17(3).
[10] 陈益玲,林仁坤,赵楠楠.消毒供应中心清洗消毒器的故障维修和日常保养[J].中医学报,2014:712-713.
[11] 金国春,卢岩,包启剑.全自动清洗消毒机工作原理和故障维修[J].医疗装备,2013,26(6):44.
[12] 程玉银,牟强善,吴获,等.快速全自动清洗消毒器常见故障分析与排除[J].中国医学装备,2016,13(4):148-149.
[13] 陈益玲,林仁坤,赵楠楠.消毒供应中心清洗消毒器的故障维修和日常保养[J].中医学报,2014:712-713.
[14] 杜淑娟,陈丽媛.快速式全自动清洗消毒器常见故障处理及维护[J].电子测试,2013,(7S):78-79.
[15] SIEMENS AG.SIMATIC S7-200 Programmable Controller System Manual[R].2004.
[16] 廖常初.PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社,2005.
Working Principle and Troubleshooting of Swedish GETINGE 46-5 Cleaning and Disinfecting Machine