Коэффициент охлаждения: чаще проверяйте уровень гелия и регулярно обслуживайте чиллеры

Время чтения: 7 мин.

Когда речь заходит о гелии, большинству людей, вероятно, приходят на ум воздушные шарики и тонкие голоса. Но специалисты медицинской отрасли хорошо знают, что эта часть мощного рынка промышленного газа – гораздо больше, чем забава и игры.

Запасы гелия во Вселенной огромны. Но на Земле это невозобновляемый ресурс, который не так-то легко найти. Отрасль по его добыче делят несколько крупных игроков, таких как  Air Liquide, Air Products и Linde. Еще один лидер в гелиевой промышленности, Praxair, в конце 2016 года объявил о планах слияния с Linde, что позволит объединенной компании выйти на первое место в отрасли.

Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем и поставщиком гелия, за которым следуют Катар и Россия; каждая из этих стран планирует в ближайшем будущем увеличить производство данного газа. Россия стремится стать крупнейшим в мире производителем гелия, осуществив свою Восточносибирскую газовую программу, в соответствии с которой планирует освоить большие месторождения в Иркутске и Якутии.

Так какое все это имеет отношение к здравоохранению?

Гелий, в его ультра-холодном жидком состоянии, – это  вещество, которое позволяет магнитам МРТ стать сверхпроводящими и придает им диагностическую ценность. Таким образом, перетасовка карт в колоде гигантов рынка имеет реальные последствия для медицинских учреждений, предоставляющих услуги МРТ.

Журнал обратился к нескольким экспертам гелиевого рынка с вопросом о грядущих изменениях в отрасли и о том, снизит ли развитие технологий зависимость поставщиков медицинских услуг от природного газа.

Больше предложение, меньше спрос?

Еще несколько лет назад выкипание гелия было постоянной проблемой при обслуживании даже самых «продвинутых» систем МРТ. Но в последние годы технологии усовершенствовались,  выбросы инертного газа сократились, и, соответственно, уменьшились затраты на его закупку. И это прекрасно,  поскольку цены на гелий последние нескольких лет демонстрировали тенденцию к росту.

Изначально температура магнитов поддерживалась на уровне 10 градусов Кельвина (-263 по Цельсию). Но сегодня большинство новых МРТ магнитов содержатся при 4 градусах Кельвина (-269 по Цельсию). Снижение температуры уменьшило потери гелия и снизило частоту дозаправок систем.

В 2011-2013 гг. у нескольких производителей в США возникли перебои с производством гелия и  на рынке образовался  острый дефицит этого газа. Но нет худа без добра:  это ускорило внедрение новой технологии нулевого выкипания, которая основана на реконденсации гелия и возврате его в жидкое состояние.

Реконденсация позволит диагностическим центрам  сэкономить огромные средства на закупках гелия. Но некоторые эксперты утверждают, что организовать работу в соответствии с новой технологией будет не так-то просто: ключевым фактором для реализации этих преимуществ является профилактическое обслуживание.

Чтобы работать в режиме нулевого выкипания,  для установки МРТ должны быть обеспечены оптимальные условия. Например, полностью исключены перебои в подаче электроэнергии, что не всегда достижимо. По словам Уэйна Скотта, владельца компании «Индепендент Магнит Текнолоджи» (Independent Magnet Technology), проблема может возникнуть, когда вы имеете дело со сломанной охлаждающей головкой, компрессором или чиллером.

Маршалл Шеннон, директор по операциям компании Imaging Technology Consulting, говорит, что системы с нулевым выкипанием подвергаются большему риску потерь гелия из-за отказа чиллера, чем старые установки. По этой причине, подчеркивает он,  крайне необходим постоянный удаленный мониторинг за работой устройства.

Как контролировать установки МРТ?

Если утечки гелия остаются незамеченными, они могут обернуться настоящими финансовыми катастрофами и вылиться лечебному учреждению более чем в 10 тыс. долларов, которые придется выложить за ремонт и потерять из-за перерыва в приеме пациентов. Ранее эти ситуации старались предотвратить, вводя детальные инструкции по осуществлению мониторинга установок для техников и сотрудников МРТ. Но сегодня некоторые медицинские организации выбирают более автоматизированный подход.

После установке программы дистанционного мониторинга показания о состоянии системы МРТ  будут сниматься автоматически, без участия человека. В зависимости от нюансов программного решения, клиент будет получать уведомления об изменениях в состоянии МРТ системы посредством текстового сообщения, электронной почты или телефонного звонка. Тревожные сигналы будут поступать в тех случаях, когда,  например, характеристики МРТ чиллера выходят за пределы допустимых, выключается компрессор, давление магнита превышает порог, при котором срабатывает сигнализации или снижается уровень гелия.

В некоторых случаях, по словам Рона Шульца, менеджера компании  «Кул пэйер плас» (Cool Pair Plus), медицинский объект может иметь контракт на обслуживание с поставщиком оборудования, который не включает заправку гелием. Для таких медицинских учреждений будет лучше потратить немного больше средств накачественную систему мониторинга, чем получить большой счет за вытекший гелий или нести потери из-за простоя по причине упущенной утечки.

Его компания предлагает приложение под названием «Да Винчи Магнит Мониторинг» (DaVinci Magnet Monitoring), которая контролирует уровни гелия, мощность компрессора, давление в магните, температуру охлаждающих потоков , экрана и охлаждающей головки. «С данными, предоставленными DaVinci, мы можем спрогнозировать большинство проблем, прежде чем вырастут до масштабов катастрофы», – говорит Шульц.

На фото: Магнитный монитор «Да Винчи» позволяет отслеживать уровень гелия и другие параметры МРТ

Если медицинские организации хотят контролировать свои системы самостоятельно, они, подчеркивает Марк Фесслер , владелец компании «Индепенденс Криогеник Инжиниринг» (Independence Cryogenic Engineering), должны сделать упор на добросовестный подход. «Ведите еженедельный учет рабочих часов компрессора, периодически измеряйте уровень гелия в магните, давление в емкости магнита и температуры экрана», – советует он.

Мнения участников рынка об изменении стоимости гелия за последний год  расходятся. Одни акционеры рассказали журналу, что цены немного выросли и объясняют это пределом рынка промышленного газа. Другие говорят, что стоимость данного продукта была немного ниже, чем в 2016 году. Но все соглашаются, что ценовой пик периода дефицита остался позади.

«После форс-мажора  трехлетней давности предложение несколько улучшилось, но надолго ли? Все знают, что гелий – это конечный товар, – говорит Джим Спирмэн, генеральный директор «Консенсус Имаджин Сервис» (Consensys Imaging Services). – Цены немного успокоились, но в ближайшее время необходимо найти  реальную альтернативу, в противном случае предложение не сможет справиться со спросом и расценки вновь рванут круто вверх».

По мнению Спирмэна, дистанционный мониторинг не так важен, как утверждают его коллеги. Данные доказывают, что, если только речь не идет о резком охлаждении с испарением гелия, утечка газа, вне зависимости от того, была ли она обнаружена сразу благодаря перманентному автоматическому сбору данных или во время обычных периодических проверок, приводит к примерно одинаковому ущербу, – говорит он. – Таким образом, надлежащее и тщательное техническое обслуживание, а также строгое соблюдение требований экологической безопасности значительно более важны для минимизации выкипания гелия».

Точка зрения Скотта из «Индепендент Магнит Текнолоджи» совпадает с этим заявлением. Хотя автоматический мониторинг более удобен, специалист утверждает, что если техник будет записывать показатели раз в неделю или раз в день, эффект будет тот же. «Я считаю, что лучше если эта работа будет выполняться человеком», – добавляет он.

Решение о том, как контролировать уровни гелия и другие важные показатели МРТ, во многом зависит от финансовых ресурсов конкретного медицинского центра. Каковы бы ни были характеристики вашего магнитно-резонансного томографа, Чарли Люис , вице-президент по МРТ продуктам и услугам компании «Би Си Текникал» ( BC Technical) дает экспертный совет, который гарантирует бесперебойную работу оборудования. «Поддерживайте отношения с несколькими поставщиками и своевременно оплачивайте ваши счета», – говорит он.

Будущее в меньшей степени зависит от гелия

В последние годы появились новые инженерные решения в  МРТ, более совершенные, чем технология «с нулевым выкипанием», которые  практически полностью отказываются от гелия.

На прошлогоднем собрании RSNA компания «Джи И Хелзкеа» (GE Healthcare) представила технологию под названием «Фрилиум» (Freelium), которая для выполнения сканирования позволяет обойтись 20 литрами жидкого гелия. По сравнению с традиционными 2000 литрами, используемыми в обычных системах, это резко сокращает газовую зависимость.

Компания утверждает, что магниты с «Фрилиум» не потребуют дозаправки гелием во время транспортировки, а также на протяжении всего срока службы. Им также будет не нужна мощная вентиляционная инфраструктура, как обычным системам.

Компания «Аспект Имаджин» (Aspect Imaging) разработала компактную МРТ систему без гелия, называемую «РистВью МР систем» (WristView MR System). «Это стационарная МРТ установка с самым большим внутренним диаметром магнита, о которой нам известно, и она не требует гелия для охлаждения, никакого специального источника питания или большого экранированного помещения», – сказал вице-президент по продажам и маркетингу компании «Аспект Имаджин» Эндрю Лоунерган.

Другая компания, разрабатывающая безгелиевые технологии для МРТ,  это  Mitsubishi Electric, которая сотрудничает с Университетом Киото и Университетом Тохоку по разработке малой доклинической 3T МРТ системы с высокотемпературной сверхпроводящей катушкой, не нуждающейся в охлаждении.

«Финансирование и скорость исследований  в области технологий без применения гелия будут расти, – говорит Спирман из  «Консенсис Имаджин Сервисес» (Consensys Imaging Services). – Это не только затраты рынка медицинской визуализации, связанные с производством гелия (линии фасовки, сосуды Дюара, транспортировка, очистка), но также и нивелирует риски, связанные обусловленные его применением, такие как резкий выброс газа, ожоги , травмы и так далее».

Советы по обслуживанию чиллеров

Как и гелию, о чиллерах редко вспоминают, рассуждая о фантастических возможностях МРТ визуализации, но без них вся система практически бесполезна. Чиллеры – это устройства, предохраняющие от перегрева медицинское оборудование; они охлаждают линейные ускорители, циклотроны и МРТ сканеры.

Эти незамысловатые системы для выполнения своей работы используют обычную воду или ее смесь воды с антифризом (гликолем),  а технология  охлаждения принципиально не менялась на протяжении нескольких десятилетий.

Однако простота  функционирования не преуменьшает важность бесперебойно работающего чиллера. Журнал обратился к нескольким экспертам, чтобы узнать, как избежать внезапного перегрева МР устновок.

«Проблемы чиллеров, как правило, происходят из-за плохого обслуживания и отсутствия обучения персонала медцентра производителем оригинального оборудования», – говорит Кайла Уайтхед, менеджер по продажам и маркетингу компании «КейКейТи Чиллерс» (KKT Chillers). Другие опрошенные согласны с тем, что надежность этих систем начинается с регулярных проверок и профилактического обслуживания.

Медицинские чиллеры стандартного типа весом от 15 до 30 тонн обычно попадают в ценовой диапазон от 20 тыс. до 40 тыс. долларов США, что является относительно небольшой суммой по сравнению с капитальными вложениями в МРТ сканеры.
Короткий ответ на вопрос о частоте профилактического обслуживания – это зависит от спецификаций производителя оборудовании.  Но, как показывает практика, обычно не менее двух  раз  в год, да и больше не повредит.

«Подписав с нами контракт, клиент получают первичную наладку чиллера и три профилактических обслуживания в год, – говорит Тернер Хансель, вице-президент по продажам медицинских чиллеров компании «Филтрайн Мануфактуринг кампании» (Filtrine Manufacturing Company). – Каждый раз наш сервисный инженер тщательно осматривает чиллер, очищает конденсатор, проверяет уровень жидкости и следит за тем, чтобы давление, потоки и температуры были в норме».

Говоря о проблемах, которые могут возникнуть в результате неисправности чиллера, «Легаси Чиллер Системс» (Legacy Chiller Systems) рекомендует ежеквартальное обслуживание. Большинство медицинских учреждений  делают ошибку, не устанавливая резервные системы, говорит директор компании Мартин Кинг, и отсутствие этой гарантии безопасности вкупе с пренебрежением техническим обслуживанием может вызвать множество проблем.

Его компания, производящая чиллеры для всех промышленных и коммерческих жидкостных систем охлаждения, разметила подробное руководство по установке и эксплуатации на своем веб-сайте, в котором излагаются рекомендации по обслуживанию этих устройств.
В частности, производитель советует ежемесячно проводить проверку входов змеевиков конденсатора чиллера с воздушным охлаждением на предмет наличия посторонних объектов, визуально проверять систему на утечку воды, измеряя уровень воды в баке, а также выявлять на слух необычные вибрации или шум двигателя. «Легаси Чиллер Системс» рекомендует проверять электрические соединения и компоненты, вращение вентилятора и работу насоса, чтобы убедиться в их исправности, и также следить за уровнем масла в компрессоре.

В экстренной ситуации, если чиллер вышел из строя,  в качестве временного решения можно использовать обычную воду из городского водопровода. Обычно вода в чиллере имеет температуру около 48 градусов по Фаренгейту (9 градусов по Цельсию), но может достигать 70 градусов (21 градус С) и более. Водопроводная вода, как правило,  охлаждена до 55 градусов по Фаренгейту (13 по Цельсию), поэтому на короткое время она вполне подойдет.

12 секретов успеха от Legacy Chiller Systems –

Как проводить профилактическое обслуживание:

• Затяните все винты электрических соединений.
• Проверьте раствор гликоля на чистоту. Если обнаружите  слишком много осадка или грязи, слейте и заполните емкость новым раствором. После слива очистите систему.
• Проверьте мощность мотора и напряжение питания. Убедитесь, что они соответствуют номинальным значениям по паспорту.
• Проверьте рабочее давление в системе охлаждения.
• Проверьте систему на перегрев и переохлаждение.
• Проверьте герметичность с помощью электронного детектора течи.
• Осмотрите пускатель двигателя: если обнаружите обгоревшие или чрезмерно изношенные  контакты, замените их.
• Промойте змеевики конденсаторов системы воздушного охлаждения.
• Проверьте работу предохранительных устройств и термостата.
• Убедитесь в том, что изоляция трубы сухая и не нарушена.
• Проверьте механические крепления и амортизаторы вибрации на износ.
• Снимите и очистите магнитный датчик потока.