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医用供氧系统的设计及使用
发布时间:2018-09-11 浏览次数:

  引言:氧气医疗领域尤其是在危重病人和意外伤害者的急救方面起着重要的作用,输氧成为医疗机构的必备条件之一。就此结合本人近年来工作经历展开以下论述:

  1.管道材质、脱脂和吹扫处理

  按照YY/T0187-1994《医用中心供氧系统通用技术条件》,氧气管道可以使用铜管或不锈钢管两种材质,由于不锈钢管道焊接需用惰性气体保护,操作工艺复杂,容易造成管内有黑色氧化物吹不干净。所以,大部分医院都采用纯铜管路。在YY/T0187-1994中规定的纯铜管应符合GB1527的规定。但是这种铜管没有经过脱脂处理,需施工单位自己脱脂处理,而施工单位的脱脂处理工序由于场地、设备的限制往往不尽如人意,有的施工单位干脆就不进行脱脂处理,这给氧气管道造成一定的安全隐患。为此我们建议,采用符合YS/T650-2007《医用气体和真空用无缝铜管》标准的铜管比较理想,在这个标准5.11中规定了对铜管进行清洗、脱脂和保护的方法,虽然价格比较贵,但比符合GB1527的铜管更安全更可靠。
管道材质、脱脂和吹扫处理

  2.切换性能的设计

  如果用氧气瓶组供氧,为了连续不间断供氧,需要两组氧气瓶轮流供氧,当一组氧气瓶压力降到临界点后启动另一组氧气瓶。这种两组氧气瓶的切换有手动和自动两种方式,自动切换又有气动和电动两种。不管是自动切换还是手动切换,用完的氧气瓶都要更换,自动切换只不过就是延长了管理人员的操作周期,并不能减少更换氧气瓶的频率,也不能两组氧气瓶一起换,况且如果用电动自动切换,按照YY/T0187的要求必须是本质安全型电路,在实际工作中电磁阀的过热、产生的火花不可避免,造成不稳定安全隐患。为了实现更安全更可靠的目标,在用气量不大的中小医院还是选择手动切换更加经济实惠,即使选择自动切换也要尽量选择气动方式,它不需要电源,没有由于电源产生的安全技术的问题。

  3.分析汇排流

  中心供氧系统的氧源除了制氧机和液氧罐以外,中小型医院大多采用氧气瓶经汇流排把氧气输送到管路中去,再经过设备带终端与吸入器连接,供病人吸氧。其中汇流排的功能是将多只氧气瓶分成两组,两组轮流供气,一备一用手动或自动切换,平且汇流排把每组氧气瓶气体汇集在一起,经过软管、阀门、减压器、稳压器,通过专用管道向各用气点供氧气。汇流排在中心供氧系统中起着非常重要的作用,也是中心供氧系统设计的关键部分。
中心供氧汇排流

  目前,在中小型中心供氧系统中普遍采用的流程是,氧气瓶→高压软管→汇流排→减压器→输氧管道→终端。从氧气瓶出来的氧气经过汇流排以后再减压,这种汇流排我们称为高压汇流排。其优点是结构紧凑、整洁,但也有如下的缺点。

  (1)因为是高压汇流排,先汇流再减压,所以汇流排的承受压力大,与氧气瓶内的压力相当,可达15MPa。这给汇流排的选材,包括管材质、壁厚、阀门的承压等级、焊接制作工艺、安装、检验方法、管路维护带来更高的要求,而且要求从事焊接的技术工人具有相关等级的焊接资质,从材料和人工方面付出更多的成本。

  (2)按照特种设备安全技术规范TSCD3001-2009《压力管道安装许可规则》高压汇流排的加工制作应具备压力管道GC1级安装资质,而一般中心供氧安装单位只有压力管道GC3级安装资质,这样安装单位就没有资格自制高压汇流排。

  (3)由于高压汇流排属于高压管路,汇流排上安装的阀门、安全阀、压力表、金属软管的链接密封问题要求高,容易出现漏气,造成氧气泄漏率偏高,超过标准规定的每小时0.5%的要求。

  (4)安装和使用单位的安全责任较大。使用者的操作应格外当心,使用当中出现安全隐患的可能性较大。根据高压汇流排存在的问题,在实际工程应用中,为了避免高压汇流排给设计、加工、安装、检测带来的麻烦,采用低压汇流排的方法,可以有效地避免上述的问题。因为氧气瓶内的公称压力为15MPa,根据YY/T0187-94《医用中心供氧系统通用技术条件》,供氧管道系统终端的工作压力,病房区为0.2MPa~0.4MPa,手术室工作压力不低于0.4MPa,一般在0.4MPa~0.5MPa。因此从氧气瓶出来的氧气必须经过减压。我们把每个氧气瓶出口都装一个减压器,减压器的出口压力设定为0.6MPa(调定),安全阀的启动压力为0.75MPa,后面的所有管路,包括汇流排、阀门、管路系统均在0.8MPa压力以下。这样,中心供氧系统的流程改变为,氧气瓶→减压器→金属软管→汇流排→供气管道→设备终端,这种工作状态下的汇流排称为低压汇流排,这样的结构设计有以下几个好处。
医用供氧系统的设计安装图

  1)把高压管路(大于1.0MPa)减少到零,整个管路最大工作压力为0.75MPa,避免了高压风险,从而提高了安全系数。

  2)按照特种设备安全技术规TSCD3001-2009《压力管道安装许可规则》,具有GC3级压力管道资质的安装企业完全可以自制汇流排,符合特种设备安全技术规范。

  3)按照GB/T20801.5《压力管道规范--工业管道》和GB50235《工业金属管道工程施工及验收规范》,设计压力小于1Mpa,温度小于400℃的非可燃流体管道,无毒流体管道焊缝不进行射线照相检验。所以低压汇流排检验只做气密检验即可。

  4)虽然多增加了几个减压器,但汇流排的制作成本并没有增加,因为管材、阀门、加工、检验费用降低了,总成本还是降低了。
汇流排多增加了几个减压器

  从上面的分析可以看出,低压汇流排有比较好的安全保证,但低压汇流排还应注意下面医用中心供氧系统汇流排的设计:

  1)虽然汇流排的工作压力降低了,但汇流排材质一般还是选择不锈钢焊接为好,因为不锈钢材质的强度、刚度都比较理想。但要注意应该使用充氩气保护焊接,防止管道内焊口氧化污染氧气。

  2)如果是大中型供氧系统,为了解决大流量,供气压力,供气流量的稳定问题,可采用一定容量的气体平衡容器。

  3)减压器与氧气瓶直接对接,需经常拆卸,因此位置不固定,结构显得凌乱。可以采用专用固定支架加以解决。
减压器与氧气瓶直接对接

  4)各减压器的调节应独立进行,需一定的操作经验。或者选用出口压力调定的减压器。

  5)减压器低压表的量程要选择合适,便于调节。医用中心供氧系统属于压力管道,又由于氧气的助燃、禁油等特性,需要特别注意安全。通过大量工程验证,采用低压汇流排即符合国家相关法规和规范,又可降低安全风险,对安装企业和使用单位有利无弊,值得推广。
中心供氧减压器

  4.结语

  我国医疗事业的迅速发展,全民医保的逐步实施,为医院带来难得的发展机遇。另外,群众医疗需求的快速增长和医疗水平的不断提高。如何为就医者提供一个舒适的治疗环境,是医院全面建设的重要内容。采取中心供氧、吸引、传呼系统已成为医院建设的一项重要举措之一。
参考文章:中心供氧系统的设计及使用

 

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