醫(yī)院核磁共振設(shè)備的振動控制
摘 要:在一般的中大型醫(yī)院都配備有核磁共振設(shè)備，由于設(shè)備對于振動較為敏感,會影響到圖像的質(zhì)量，因此需要對此設(shè)備的周邊振動源及其傳遞進行綜合治理。而引起振動的原因主要包括地下冷凍機房﹑給排水泵房中的冷凍機組﹑水泵﹑板式換熱器﹑集水器和分集水器，以及將振動傳遞至以上樓層的管道等設(shè)備。通過主動隔振及被動隔振等方法，分別對核磁共振室及引起振動的源頭進行治理，采用減振器﹑波紋補償器﹑橡膠軟管,減振隔振塊等產(chǎn)品，再經(jīng)過設(shè)備選型計算,結(jié)構(gòu)設(shè)計等手段使對核磁共振設(shè)備的振動影響降低到合理的控制范圍之內(nèi)，從而保證了設(shè)備的正常運行,并且改善了醫(yī)院的聲環(huán)境。
1 核磁共振設(shè)備簡介
核磁共振成像技術(shù)(MRI)，是繼CT機之后在醫(yī)學(xué)影像學(xué)方面的又一重大進步。自80 年****始在醫(yī)院應(yīng)用以來，它以極快的速度得到了發(fā)展。核磁共振成像技術(shù)的基本原理是將人體置于特殊的磁場中，用無線電射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)的氫原子核，引起氫原子核共振，并吸收能量。在停止射頻脈沖后，氫原子核按特定頻率發(fā)出射電
信號，并將吸收的能量釋放出來，被體外的接受器收錄，最后經(jīng)計算機處理后獲得人體斷面的核磁共振圖像，且無損傷、無電離輻射并有高的軟組織對比度等優(yōu)點，既能反映形態(tài)，也能反映功能，還可獲取多參數(shù)成像以適應(yīng)不同的臨床需要。目前核磁共振成像技術(shù)在國內(nèi)、外已廣泛用于臨床各系統(tǒng)的檢查診斷中。在環(huán)境要求方面核磁共振機與其他設(shè)備不同，對于安裝場地有比較高的要求。下面簡述目前在安裝核磁共振機時對場地的要求和場地的檢測條件。
1.1影響核磁共振檢查的環(huán)境因素
（1）振動會影響核磁共振的圖像質(zhì)量。對核
磁共振能夠造成影響的有穩(wěn)態(tài)振動和瞬態(tài)振動。穩(wěn)態(tài)振動通常是指由電動機、泵、空調(diào)壓縮機等引起的振動；瞬態(tài)振動通常是指由交通工具、行人、開關(guān)門等引起的。因此在選擇核磁共振機房的場地時要盡量遠離停車場、公路、地鐵、火車、水泵、大型電機等振動源。
（2）核磁共振場地附近的高壓線、變壓器、大型發(fā)電機及電機等設(shè)備設(shè)施中的電流也會對核磁共振的圖像造成影響。
（3）通風(fēng)要求。
①安裝緊急排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量應(yīng)按設(shè)計要求。
②設(shè)備間必須安裝下送風(fēng)、上回風(fēng)系統(tǒng)，磁體間不得安裝空調(diào)機組。整個MR系統(tǒng)必須安裝專用機房。除此外，還包括供電、
磁體承重要求、影響核磁共振成像的溫濕度等等因素。
2案例現(xiàn)場分析
例如：某醫(yī)院項目要求安裝核磁共振設(shè)備的場地振動加速度達到75μg，而其臨近機房所用螺桿式水冷機組、水處理器、風(fēng)機及水泵運行時都會產(chǎn)生噪聲和振動，產(chǎn)生較大的空氣聲和固體聲傳播。同時由于旋轉(zhuǎn)部件的慣性力和偏心不平衡產(chǎn)生的擾力會引起設(shè)備部件產(chǎn)生強迫振動，并通過設(shè)備底座、管道與建筑物的連接部分產(chǎn)生振動。由于機械設(shè)備運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生噪音及振動，直接硬連接固定于樓板，導(dǎo)致樓面振動，甚至產(chǎn)生共振，能量以固體聲的形式傳播，對核磁共振器設(shè)備產(chǎn)生影響，并向周圍空間輻射噪聲。
設(shè)備對場地的振動要求數(shù)值表
|
穩(wěn)態(tài)振動（水泵空調(diào)全開） |
|||
| 頻率 |
0-25Hz | 25-31Hz | 31-50Hz |
| 要求(ug) | 75 | 100 | 500 |
3 振動控制設(shè)計
基于以上情況，我們建議設(shè)備安裝減振器、管道安裝補償器，并在穿墻管道做封堵等，以作減振降噪之用，消除共振,而對于MR(核磁共振)房間采取消極隔振措施。
3.1設(shè)備減振器
減振器分為彈簧減振器和橡膠減振器
(1) 沖壓力強的和低頻的機械設(shè)備建議使用橡膠減振器，因為其具有良好的彈性和足夠的強度，可使隔振系統(tǒng)的固有頻率做得很低，并且具有較高的阻尼，對沖壓力強和低頻的機械有穩(wěn)定作用，減少減振器對機械設(shè)備的振動。
(2) 因鋼彈簧減振器性能穩(wěn)定、承載力強、壽命長、固有頻率低等，在隔振中應(yīng)用較多。裝上彈簧減振器可以有效降低機械對地面的振動傳播，且效果好，基本上可以降低90%以上的振動傳播。振動機械是本身既要機械振動又要降低機械對地面的振動，因裝上彈簧減振器后可以有效降低機械地面的振動傳播和提高機械自身的振動。
3.2 管道補償
由于工程設(shè)備的振動，除了通過基礎(chǔ)沿建筑結(jié)構(gòu)傳遞外，還通過管道向外傳遞，同時管內(nèi)介質(zhì)流動時，尤其經(jīng)過閥門、彎頭、分支時引起的振動也會通過管道向外傳遞，而管道振動對周圍環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為固體傳聲，即管道振動通過與管道相連接的結(jié)構(gòu)傳遞出激發(fā)結(jié)構(gòu)振動并輻射噪聲。
為防止和減少空調(diào)機組、冷卻塔、冷凍機組、風(fēng)機、水泵和各類風(fēng)機等產(chǎn)生的振動沿層面、梁柱、墻體振動傳遞。除了在設(shè)備底部安裝隔振元件(彈簧隔振器、橡膠隔振器)，還要在管道采用橡膠撓性接管(或金屬波紋管、金屬軟管)、風(fēng)機進出風(fēng)口用帆布接頭等變剛性連接為柔性連接。并對管道支架、吊架、托架等同時進行隔振處理，以達到防止或減少振動的傳遞。
3.3 MR機房
（1）根據(jù)掌握的數(shù)據(jù)，僅對振源采取積極隔振措施，若MR場地不采取有效地消極隔振措施，MR場地振動將無法達到設(shè)備廠商提出的場地振動要求。
（2）MR場地振動非常復(fù)雜，一方面應(yīng)對振源采取更全面的積極隔振措施，另一方面，MR場地消極隔振系統(tǒng)既要對設(shè)備振動起到良好的隔振效果，又要避免放大地面現(xiàn)有振動（避免共振），或雖然放大部分頻率的振動，但不允許超過振動限值。
鑒于MR場地振動的復(fù)雜性，應(yīng)在冷凍機房做好設(shè)備的減振安裝之后，測試地面振動狀況及樓板的固定頻率，以獲取測試數(shù)據(jù)，并根據(jù)振動狀況及入場要求進行消極隔振系統(tǒng)的設(shè)計及施工。由于可供選擇的頻率范圍很窄，設(shè)計消極隔振系統(tǒng)時，先在我工廠做模擬實驗，通過測試驗證系統(tǒng)頻率符合設(shè)計要求時進行現(xiàn)場施工。
3.4 施工安裝與注意事項
(1) 地下冷凍機房進行隔振措施所涉及范圍要保證點點通過，切不可產(chǎn)生振橋，導(dǎo)致“短路”現(xiàn)象。
(2) 冷凍機房隔振范圍包括：冷凍機組、水泵、分集水器、水處理器、板式換熱器、全部管道、相鄰線纜橋架。
(3)豎井管道應(yīng)采取高效隔振措施，另需考慮溫度應(yīng)變時隔振效果及支撐點受力變化的影響。確保隔振效果及支撐點安全。
(4) 進行隔振設(shè)計計算，隔振設(shè)計時應(yīng)了解機器設(shè)備振動特性，獲得隔振傳遞率和隔振效率數(shù)據(jù)。
(5) 相應(yīng)的設(shè)備正確合理地選用隔振元件，并采用最佳隔振形式，保證有較高的隔振效率
(6)采用機器設(shè)備下做隔振基座，使隔振元件受力均勻，降低隔振系統(tǒng)重心位置，增加隔振系統(tǒng)整體穩(wěn)定性，使設(shè)備振動受到控制并減少機組本身振幅，保證設(shè)備的正常運行。
(7)設(shè)備基座應(yīng)獨立，不宜多臺設(shè)備合用一個基座。如水泵基礎(chǔ)下方要做重量為水泵自重的1.5倍的基座。
(8)設(shè)備層平面應(yīng)合理布置，設(shè)備應(yīng)盡量布置在結(jié)構(gòu)(梁)剛度大的部位，以減少振動對周圍的環(huán)境影響。
(9) 在設(shè)備與管道之間配置軟連接裝置，減少設(shè)備振動及固體聲沿管道的傳遞，在管道中設(shè)置撓性接管(如橡膠撓性接管、波紋管等)只是減少了設(shè)備產(chǎn)生的振動對管道的影響。
(10)管道隔振是隔振工程達標(biāo)關(guān)鍵之一，管道支架、吊架、托架都須采取隔振措施。采用彈簧隔振器或懸吊彈簧隔振器隔振減少振動傳遞。
(11)管道穿墻時應(yīng)與建筑墻體完全脫開，并放置橡膠隔振帶進行隔振處理在工程實際中常發(fā)現(xiàn)懸吊隔振器在安裝后呈傾斜狀態(tài)，這樣會使彈簧與外殼相碰，失去隔振效果。因此在設(shè)計、安裝時必須注意，并建議管道隔振盡可能采用著地支承架隔振、彈性托架或管道平置吊架。按設(shè)計管架間距內(nèi)的管道自重、滿管水重、40mm厚度保溫層重及以上三項之合10%的附加值計算。
(12)進出冷凍機房走廊的管道做減振吊架，檢查管道與穿墻套管之前的縫隙，要求縫隙均勻，并采用離心玻璃棉填充，周邊打防火密封膠。
(13) 現(xiàn)場分離所有非振動管線與振動管線，不能接觸。對接觸的管線進行改線處理。
(14) 機房空調(diào)通風(fēng)管道吊架改為彈簧減振吊架。
(15) 機房、水泵相連橡膠軟連接要安裝帶有限位裝置的雙球橡膠撓性連接，以達到良好的減振效果及系統(tǒng)運行的安全性。
4 結(jié) 語
通過前期的勘察及測試，并對設(shè)備進行選型和計算，以及設(shè)備層冷凍機房進行主動隔振、MR機房進行被動隔振治理后，經(jīng)過相關(guān)方面的最終測試，機房已經(jīng)完全滿足核磁共振設(shè)備安裝條件，振動加速度低于廠家要求的安裝最低限值，并且聲環(huán)境得到了明顯的改善，取得了不錯的治理效果。
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