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三大常用医用气体系统设计过程全解(附详细注意事项)

时间:2022-09-30 11:03:37 来源:亿博电竞比赛押注平台 作者:亿博平台官网入口

  医用气体系统是指向病人和医疗设备提供医用气体或抽排废气、废液的一整套装置,又称医院的生命支持系统,它分布在医院医疗系统的各个角落,与患者生命息息相关,对患者生命起着重要的支持作用。今天我们主要对氧气、压缩空气、负压吸引等 3 种医用气体系统的气站设计建设过程中的注意事项展开讨论,仅供参考。

  医用气体系统通常包括氧气系统、压缩空气系统、负压吸引系统、笑气系统(一氧化二氮)、二氧化碳系统、氮气系统等。每个医用气体系统一般由气站、输气管路、监控报警装置和用气设备四部分组成。医用气体系统设计的总体要求应是确保医用气体系统运行的高可靠性,即“在任何情况下都能连续供气”,一般医用气体系统管道设计时应采用双回路供气方式,重要部门采用“一用、一备、一应急”的设计思路。

  在医院中最常用、使用量最大的医用气体主要是氧气、压缩空气、负压吸引等3种气体系统,医院也都会为这3种气体建设专用机房,而其他气体则主要采用汇流排或气体钢瓶等形式。所以本文主要对氧气、压缩空气、负压吸引等3种医用气体系统的气站设计建设加以阐述。

  氧气是大型医院最常用的医用气体,医院供氧系统氧源一般有:汇流排供氧系统、液氧供氧、变压吸附(PSA)制氧机供氧三种。对于用氧量较大又地处液氧供应充足、运输方便地区的大型综合性医院一般都采用“液氧为主汇流排为备”的供氧方式,因此本文仅对液氧站的设计要领进行阐述。

  中心供氧包括氧源、气体监报装置、氧气输送管道和终端。液氧站主要由真空粉末绝热低温液氧贮罐、升压盘管、汽化器、氧气分配器(分汽缸)等组成(图1)。

  由于医院的医用气体必须24h不间断连续供气,中心供气站应设有中断气源供应的报警装置,一旦发生中断气源的供应,报警后医院可以采取相应的应急措施,采用汇流排、氧气钢瓶等方式保证重要部门的医用气体供应,以确保病人的生命安全。

  近年来,在医院改扩建中,液氧储罐与医院建筑物的安全防火间距一直困扰建设各方,从现在国家标准规范所列出的数据确有不一致之处。《高层民用建筑设计防火规范》规定当液氧贮罐

  根据GB50030—2013《氧气站设计规范》的有关条款(表1),氧气储罐与其他各类建筑物、构筑物之间的要求有相应的标准。根据调研和文献查询,液氧储罐与医院建筑物的安全防火间距设>

  25m是可行的。

  表1 氧气站火灾危险性为乙类的建筑物及氧气贮罐与其他各类建筑物、构筑物之间的防火间距

  液氧储罐必须有导除静电的接地装置和防雷击装置,防静电接地电阻不大于10Ω,防雷击装置最大冲击电阻为30Ω,且每年至少检测1次;

  液氧系统绝对禁止沾染油脂,以免引起燃烧和爆炸,液氧罐房间不允许有可燃、易燃流体管道和电线穿过;

  室外液氧站应合理规划运输车通行车道和充灌接口,以便于氧气运输车的方便通行及充灌。

  医院压缩空气系统主要是为手术室、重症监护病房等区域的医疗设备提供动力源和为口腔中心治疗设备提供驱动起源的作用。压缩空气系统一般由压缩空气站、管道、压缩空气终端等组成,压缩空气站由空压机、储气罐、空气干燥器、三级过滤器及控制柜等组成。

  对于医用压缩空气,主要要关注压缩空气的质量和气源的供气连续性等特性,因为医院的压缩空气主要是供应医院的手术室、急诊抢救室、重症监护病房等关键部门,而这些部门必须24h不间断供气,所以我们在设计中应设有备用机组,以保障供气的连续性,有条件的医院可增高压空气瓶汇流排的方案做辅助,在国外高压空气瓶常作为应急气源来保证医院的供气。

  在电气控制设计方面,由于压缩空气所使用部门的特殊性,压缩空气站设备用电负荷应采用一级负荷系统和双电源供电方式,以保证空压机房供电的连续性。每台空压设备应设置独立控制回路,每台空压机能自动逐台轮流启动运行,以保证各台的总运行时间相同。

  正压空气机房进气口位置应重点考虑空压机进气口周围的空气质量,《医用气体工程技术规范》中明确规定,空压机进气口应设置在远离医疗空气限定的污染物散发处的场所。当进气口设于室外时,应高于地面5m,且口须朝下并加保护网;进气口设于室内时,医疗空气供应源不得与医用真空汇流排设置在同一房间内。这一点尤应注意。

  因为部分医院由于场地限制,不得不将正压空气机房与负压空气机房布置在同一个房间内,但在这种情况下,应将空压机组的进气管延伸至室外或远离负压机组的地方。这是因为万一负压机组排气管漏气或负压机组需拆开检修时,都会排出病毒、传染病源等有害气体成分,成为压缩空气的污染源,导致院内二次交叉感染。

  同样机房的排风要求也非常重要,机房设备运行会产生大量的热量,设备温度过高会影响其效率与寿命,因此这个热量需通过油冷却器排出,一般都是直接排放到机房。若机房较为封闭,则机房温度就会升高,这对于空压设备的正常工作十分不利,因此,从节能角度,建议在机房与室外加轴流风机或将空压设备的排气直接通过风管引至室外。

  机房设备选型上建议采用全无油空压机,以免油对医疗设备的损坏,在配置上尽量采用“多用一备”的形式,机器采用相同型号,以备维护。为了保持机房环境的清洁卫生,机房内最好埋设供、排水管,因为空压设备及储气罐通常都有自动排水阀。另如选用油润式空压机组,则水中还常会有油渍,预埋排水管可根据机器与储气罐的排水口数量与位置,在排水总管上开三通并预留快速接口,设备的排水管只需接入快速接口即可;压缩空气站输出端应设取样阀,以便检测气体质量。

  另外,因为口腔治疗中心对于压缩空气的瞬间需求量较大,其压缩空气压力与病房手术室所需压力不同,一般口腔治疗中心压缩空气所使用压力为0.5MPa~0.8MPa,而病房、手术室压缩空气使用压力一般在0.4MPa~0.5MPa。

  因此,为不影响手术室和病房的正常运行,建议有条件的医院单独设计口腔中心压缩空气系统;不具备相关调节的医院可以在不同区域设计减压阀,根据实际需要调节进入的压缩空气压力。配管管路压降应低于压缩机设定压力之5%,故配管时最好选用较大管径。支线管路必须从主管路的顶端接出,避免主管路中的凝结水下流至工作机器中,管路中应尽量减少弯头以免压损更大。

  真空负压机房一般宜设置于地面建筑内,在条件限制时也可设于地下室,但负压机房不宜与正压空气机房布置在同一房间,此点极易被医院建设者所忽视(原因上文已重点阐述)。

  负压吸引站主要由真空泵、过滤器、真空储气罐、真空泵控制器、中央控制器、管道及附件等组成(图2),系统所吸引的废气应经灭菌消毒处理后方可排放大气,特别是对于含有呼吸道传染病毒的废气更应该增加灭菌消毒处理措施,以免对大气及周边环境的污染。

  根据《医用气体工程技术规范》要求,负压机组的排气管一般应设于室外,并高于地面5m。排气口位于室外时,不应与医用空气进气口位于同一高度,且与建筑物的门窗、其他开口的距离不应少于3m;排气口气体的发散不应受季风、周边环境等因素的影响,排出的气体应远离其他人员工作或生活区域,在排气管出口处应设置有害气体警示标志。

  负压机组的电源应属于一级用电负荷,具有双电源切换功能,以保证真空负压机房电源的连续性,每台真空泵应设置独立的电源控制回路,每台真空泵能自动逐台轮流运行,从而保证每台真空泵的总运行时间能够相同,便于设备管理。

  医用建筑工程建设中,院方应在医用气体系统设计初始时介入,主动与设计人员沟通,尽可能做到既设计先进,实用方便,又符合规范,尽量节约投资。

  铝合金设备带用膨胀螺栓紧固在病房墙上,安装高度应符合设计图纸要求,图纸无规定时,治疗带中心距地面高度1.4m,治疗带水平偏差每米不超过2mm,且全长不超过5mm,治疗带如有拐角,接缝则拼缝间隙不应超过0.5mm。治疗带两端与墙不得大于3mm。固定用的螺栓间距离不应大于1.5m。

  为确保医用气体系统运行的安全性,应在医用气体系统中设置多级气体监控报警系统,位置应设置于长期有人值班或可24h监控的区域,以达到24h不间断可对医用气体的压力、流量、故障报警等参数的监测。

  在管道设计时,氧气管道应采用环路设计(图3),当其中一段发生故障需检修时,可以关闭对应阀门,而其他区域不受干扰,必须设计区域总阀,当该区域需要维修时,只需关闭区域总阀而不影响周边其他区域的用气;系统所有减压装置均双路设计,一用一备,气体由气站经二级减压后送至各楼层。

  对管道的焊接要求:焊接时充氮气,以免造成管道内部表面氧化。最后再用氮气对管道进行清洗。管道安装完毕后,安装者须对管道充氮气进行24h保压测试(压力为工作压力的1.5倍),检查每个接头是否有泄漏。同时还必须对每个终端进行防管道交叉连接测试。

  进入医院重要医疗部位氧气管道设手动切断阀。现行的规范从消防安全考虑,氧气是助燃剂,一旦发生火灾报警自动切断氧气总管,但往往医院重要医疗部位病人的病情也是最重的,他们对氧气的依赖性非常强,一刻也不能停止供氧,所以应采用手动切断阀。这样即使发生了火灾报警,最好能给正在手术的病人提供一段时间的供氧,以便医生采取应急措施,帮助病人安全撤离后再手动切断供氧。

  室内供氧管道应涂刷防火涂料,防火涂料的耐火等级不得低于所在建筑物的房间隔墙耐火等级。防火涂料的耐火等级参见《建筑设计防火规范》表2.0.1。保证氧气管道在房间隔墙烧塌前,氧气管道不会发生泄漏,以防发生火灾时管道烧漏氧气放散后会助长火势。

  医用气体管道的色标医院管道是所有民用建筑物中最多的一类建筑,医院室内管道往往纵横交错,施工和管理维护难度较大,建议医用气体管道要有色标。

  医用气体系统管材在安装前应清洗内部并进行脱脂处理,用无油压缩空气或氮气吹除干净,禁止存放在油污场所;

  所有管材在进场前须经射线探伤,试压合格,脱脂去油、吹干后两端封闭运至现场;

  医用气体系统是我们现代医院系统工程重要的且必不或缺的组成部分,她与患者生命息息相关,但却涉及方方面面,如不注意不但会给医疗救治过程带来安全隐患也会给环境带来安全隐患,需广大医院建设者更加关注。2017 年 8 月 30 日-9 月 1 日在深圳召开的“现代医用供气系统高标准建设创新论坛”正是立足于当前医院建设的需求,为有效促进以患者安全为导向的现代医用供气系统高标准建设、全面探索智慧互联时代医用供气系统智能运维解决方案的最高效的实践。

  同期举办“第三届中国医院节能大会”“第二届全国医院水系统建设技术与管理发展论坛”“现代医院机电系统建设创新高峰论坛”三场相关领域峰会,为政、产、学、研、用各方搭建一个互联互通、开放共享的专业交流新平台。