医院核磁共振设备的振动控制
摘 要:在一般的中大型医院都配备有核磁共振设备，由于设备对于振动较为敏感,会影响到图像的质量，因此需要对此设备的周边振动源及其传递进行综合治理。而引起振动的原因主要包括地下冷冻机房﹑给排水泵房中的冷冻机组﹑水泵﹑板式换热器﹑集水器和分集水器，以及将振动传递至以上楼层的管道等设备。通过主动隔振及被动隔振等方法，分别对核磁共振室及引起振动的源头进行治理，采用减振器﹑波纹补偿器﹑橡胶软管,减振隔振块等产品，再经过设备选型计算,结构设计等手段使对核磁共振设备的振动影响降低到合理的控制范围之内，从而保证了设备的正常运行,并且改善了医院的声环境。
1 核磁共振设备简介
核磁共振成像技术(MRI)，是继CT机之后在医学影像学方面的又一重大进步。自80 年****始在医院应用以来，它以极快的速度得到了发展。核磁共振成像技术的基本原理是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内的氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电
信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，最后经计算机处理后获得人体断面的核磁共振图像，且无损伤、无电离辐射并有高的软组织对比度等优点，既能反映形态，也能反映功能，还可获取多参数成像以适应不同的临床需要。目前核磁共振成像技术在国内、外已广泛用于临床各系统的检查诊断中。在环境要求方面核磁共振机与其他设备不同，对于安装场地有比较高的要求。下面简述目前在安装核磁共振机时对场地的要求和场地的检测条件。
1.1影响核磁共振检查的环境因素
（1）振动会影响核磁共振的图像质量。对核
磁共振能够造成影响的有稳态振动和瞬态振动。稳态振动通常是指由电动机、泵、空调压缩机等引起的振动；瞬态振动通常是指由交通工具、行人、开关门等引起的。因此在选择核磁共振机房的场地时要尽量远离停车场、公路、地铁、火车、水泵、大型电机等振动源。
（2）核磁共振场地附近的高压线、变压器、大型发电机及电机等设备设施中的电流也会对核磁共振的图像造成影响。
（3）通风要求。
①安装紧急排风系统，排风量应按设计要求。
②设备间必须安装下送风、上回风系统，磁体间不得安装空调机组。整个MR系统必须安装专用机房。除此外，还包括供电、
磁体承重要求、影响核磁共振成像的温湿度等等因素。
2案例现场分析
例如：某医院项目要求安装核磁共振设备的场地振动加速度达到75μg，而其临近机房所用螺杆式水冷机组、水处理器、风机及水泵运行时都会产生噪声和振动，产生较大的空气声和固体声传播。同时由于旋转部件的惯性力和偏心不平衡产生的扰力会引起设备部件产生强迫振动，并通过设备底座、管道与建筑物的连接部分产生振动。由于机械设备运转会产生噪音及振动，直接硬连接固定于楼板，导致楼面振动，甚至产生共振，能量以固体声的形式传播，对核磁共振器设备产生影响，并向周围空间辐射噪声。
设备对场地的振动要求数值表
|
稳态振动（水泵空调全开） |
|||
| 频率 |
0-25Hz | 25-31Hz | 31-50Hz |
| 要求(ug) | 75 | 100 | 500 |
3 振动控制设计
基于以上情况，我们建议设备安装减振器、管道安装补偿器，并在穿墙管道做封堵等，以作减振降噪之用，消除共振,而对于MR(核磁共振)房间采取消极隔振措施。
3.1设备减振器
减振器分为弹簧减振器和橡胶减振器
(1) 冲压力强的和低频的机械设备建议使用橡胶减振器，因为其具有良好的弹性和足够的强度，可使隔振系统的固有频率做得很低，并且具有较高的阻尼，对冲压力强和低频的机械有稳定作用，减少减振器对机械设备的振动。
(2) 因钢弹簧减振器性能稳定、承载力强、寿命长、固有频率低等，在隔振中应用较多。装上弹簧减振器可以有效降低机械对地面的振动传播，且效果好，基本上可以降低90%以上的振动传播。振动机械是本身既要机械振动又要降低机械对地面的振动，因装上弹簧减振器后可以有效降低机械地面的振动传播和提高机械自身的振动。
3.2 管道补偿
由于工程设备的振动，除了通过基础沿建筑结构传递外，还通过管道向外传递，同时管内介质流动时，尤其经过阀门、弯头、分支时引起的振动也会通过管道向外传递，而管道振动对周围环境的影响主要表现为固体传声，即管道振动通过与管道相连接的结构传递出激发结构振动并辐射噪声。
为防止和减少空调机组、冷却塔、冷冻机组、风机、水泵和各类风机等产生的振动沿层面、梁柱、墙体振动传递。除了在设备底部安装隔振元件(弹簧隔振器、橡胶隔振器)，还要在管道采用橡胶挠性接管(或金属波纹管、金属软管)、风机进出风口用帆布接头等变刚性连接为柔性连接。并对管道支架、吊架、托架等同时进行隔振处理，以达到防止或减少振动的传递。
3.3 MR机房
（1）根据掌握的数据，仅对振源采取积极隔振措施，若MR场地不采取有效地消极隔振措施，MR场地振动将无法达到设备厂商提出的场地振动要求。
（2）MR场地振动非常复杂，一方面应对振源采取更全面的积极隔振措施，另一方面，MR场地消极隔振系统既要对设备振动起到良好的隔振效果，又要避免放大地面现有振动（避免共振），或虽然放大部分频率的振动，但不允许超过振动限值。
鉴于MR场地振动的复杂性，应在冷冻机房做好设备的减振安装之后，测试地面振动状况及楼板的固定频率，以获取测试数据，并根据振动状况及入场要求进行消极隔振系统的设计及施工。由于可供选择的频率范围很窄，设计消极隔振系统时，先在我工厂做模拟实验，通过测试验证系统频率符合设计要求时进行现场施工。
3.4 施工安装与注意事项
(1) 地下冷冻机房进行隔振措施所涉及范围要保证点点通过，切不可产生振桥，导致“短路”现象。
(2) 冷冻机房隔振范围包括：冷冻机组、水泵、分集水器、水处理器、板式换热器、全部管道、相邻线缆桥架。
(3)竖井管道应采取高效隔振措施，另需考虑温度应变时隔振效果及支撑点受力变化的影响。确保隔振效果及支撑点安全。
(4) 进行隔振设计计算，隔振设计时应了解机器设备振动特性，获得隔振传递率和隔振效率数据。
(5) 相应的设备正确合理地选用隔振元件，并采用最佳隔振形式，保证有较高的隔振效率
(6)采用机器设备下做隔振基座，使隔振元件受力均匀，降低隔振系统重心位置，增加隔振系统整体稳定性，使设备振动受到控制并减少机组本身振幅，保证设备的正常运行。
(7)设备基座应独立，不宜多台设备合用一个基座。如水泵基础下方要做重量为水泵自重的1.5倍的基座。
(8)设备层平面应合理布置，设备应尽量布置在结构(梁)刚度大的部位，以减少振动对周围的环境影响。
(9) 在设备与管道之间配置软连接装置，减少设备振动及固体声沿管道的传递，在管道中设置挠性接管(如橡胶挠性接管、波纹管等)只是减少了设备产生的振动对管道的影响。
(10)管道隔振是隔振工程达标关键之一，管道支架、吊架、托架都须采取隔振措施。采用弹簧隔振器或悬吊弹簧隔振器隔振减少振动传递。
(11)管道穿墙时应与建筑墙体完全脱开，并放置橡胶隔振带进行隔振处理在工程实际中常发现悬吊隔振器在安装后呈倾斜状态，这样会使弹簧与外壳相碰，失去隔振效果。因此在设计、安装时必须注意，并建议管道隔振尽可能采用着地支承架隔振、弹性托架或管道平置吊架。按设计管架间距内的管道自重、满管水重、40mm厚度保温层重及以上三项之合10%的附加值计算。
(12)进出冷冻机房走廊的管道做减振吊架，检查管道与穿墙套管之前的缝隙，要求缝隙均匀，并采用离心玻璃棉填充，周边打防火密封胶。
(13) 现场分离所有非振动管线与振动管线，不能接触。对接触的管线进行改线处理。
(14) 机房空调通风管道吊架改为弹簧减振吊架。
(15) 机房、水泵相连橡胶软连接要安装带有限位装置的双球橡胶挠性连接，以达到良好的减振效果及系统运行的安全性。
4 结 语
通过前期的勘察及测试，并对设备进行选型和计算，以及设备层冷冻机房进行主动隔振、MR机房进行被动隔振治理后，经过相关方面的最终测试，机房已经完全满足核磁共振设备安装条件，振动加速度低于厂家要求的安装最低限值，并且声环境得到了明显的改善，取得了不错的治理效果。
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