實(shí)驗(yàn)室高純醫(yī)用氣體管道安裝設(shè)計(jì)
一、醫(yī)用氣體的基本種類及用途
醫(yī)用氣體的基本種類為醫(yī)用氧氣、負(fù)壓吸引、壓縮空氣、氮?dú)狻⑿猓∟2O）及二氧化碳等氣體。
氧氣主要用于一般病人吸氧，危急病人吸氧（呼吸機(jī)）及用于藥物的霧化等；負(fù)壓吸引主要吸痰、膿及血液之用；壓縮空氣用于口腔設(shè)備及作為呼吸機(jī)動(dòng)力（混合氣體用）；氮?dú)庾鳛槭中g(shù)氣動(dòng)工具的動(dòng)力；笑氣（N2O）用作為手術(shù)時(shí)的麻醉氣體。二氧化碳?xì)庥糜诟骨怀錃饧霸囼?yàn)室培養(yǎng)細(xì)菌。
二、醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)及中心工作站（氣源）的設(shè)置
醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)是指醫(yī)療用的氧氣，負(fù)壓吸引、壓縮空氣、笑氣、氮?dú)?、二氧化碳等氣體的集中供給、排放和配管系統(tǒng)。醫(yī)用氣體設(shè)置的區(qū)域?yàn)椴》?、手術(shù)室、監(jiān)護(hù)病房（1CU）、搶救室、急診、觀察室、高壓氧倉(cāng)、婦科人流室、口腔科等醫(yī)療場(chǎng)所。為保證醫(yī)療供氣系統(tǒng)穩(wěn)定、連續(xù)地供氣，采用集中治理的中心配管系統(tǒng)設(shè)置中心工作站（包括供氧站、真空泵房、空壓機(jī)站等），通過管道連接醫(yī)院每個(gè)氣體終端。
2.中心供氧系統(tǒng)
2.1醫(yī)院中心供氧系統(tǒng)由中心供氧站、管道、閥門及終端送氧插頭等組成。氧氣氣源集中在中心供氧站，氣源氧氣通過減壓裝置和管道輸送得手術(shù)室、搶救室、治療室和各個(gè)病房的終端處，供醫(yī)療使用。
2.2中心供氧站
中心供氧站供氧方式有：氧氣瓶組供氧、液氧供氧和液氧與氣瓶組聯(lián)合供氧及制氧機(jī)供氧。
氧氣瓶組供氧由高壓氧氣瓶、匯流排、減壓裝置、管道及報(bào)警裝置組成。氧氣瓶組供氧匯流排，必須設(shè)兩組（或多組）交替供氧，采用自動(dòng)或手動(dòng)切換。氧氣瓶可由散裝或箱式瓶組供給。采用匯流排氣瓶組時(shí)氣瓶總數(shù)不得超過20瓶。瓶裝匯流排間地坪應(yīng)與運(yùn)輸工具高度相適應(yīng)，一般宜高出室外地坪600mm以上。箱式瓶組應(yīng)有防止發(fā)生火花的軌導(dǎo)吊車。
液氧供氧由液氧罐、汽化器、減壓裝置、管道及報(bào)警裝置等組成。大于500L的液氧罐應(yīng)放在室外，室外液氧罐與辦公室、病房、公共場(chǎng)所及繁華道路的間隔應(yīng)大于7.5m。液氧罐四周5m范圍內(nèi)不應(yīng)有可燃物和設(shè)置瀝青路面。
中心制氧機(jī)供氧系統(tǒng)由PSA制氧機(jī)、能空氣壓縮機(jī)、冷卻干燥過濾系統(tǒng)及細(xì)菌過濾器、氧氣濃度顯示儀等組成。PSA制氧機(jī)采用PSA（Pressure Swing Adsorption）先進(jìn)技術(shù)，利用分子篩壓力轉(zhuǎn)換吸附方式，清除空氣中的氮?dú)夂推渌镔|(zhì)，以高純度（93%±3）的氧氣供醫(yī)療使用
氣體儲(chǔ)存量的計(jì)算是由日用氣量及氣體容器更換的時(shí)間（或氣體充填周期）來決定的。氣體容器更換時(shí)間與醫(yī)院的性質(zhì)和治理方法有關(guān)，一般為3~7天。
2.3中心供氧系統(tǒng)
1）中壓輸送中心供氧站：0.8~1.0 MPa氧氣經(jīng)過二級(jí)減壓后，以0.3~0.5MPa（可調(diào)）送至各醫(yī)療用氧氣終端。根據(jù)病區(qū)的要求，可調(diào)節(jié)末端壓力值，同時(shí)中壓輸送氣體，相對(duì)管經(jīng)較細(xì)。
2）低壓輸送中心供氧站：0.5~0.6 MPa氧氣經(jīng)過氣體閥箱（包括氣體壓力表、氣體壓力接觸器、氣體壓力傳感器及報(bào)警控制系統(tǒng)）0.2~0.4 MPa供至各醫(yī)療用氧氣終端。
2.4中心供氧系統(tǒng)技術(shù)要求
為保證系統(tǒng)正常供氧，應(yīng)有供氧欠壓報(bào)警裝置。當(dāng)供氧系統(tǒng)壓力低于報(bào)警壓力時(shí)，應(yīng)有聲、光同時(shí)報(bào)警；
聲報(bào)警要求在55db(A)噪聲環(huán)境下，在距1.5m范圍內(nèi)可以聽到；氧氣管道須有可靠接地，接地電阻小于100Ω。
凡是用氧氣的管道、管件、儀表、閥門和其他一切接觸氧氣的附件都必須事先進(jìn)行脫脂，脫脂后管道用不含油氣體吹干。
3.負(fù)壓吸引系統(tǒng)
3.1負(fù)壓吸引系統(tǒng)由中心吸引站、吸引管道、負(fù)壓吸引終端等組成。吸引系統(tǒng)的負(fù)壓源是中心吸引站的真空泵機(jī)組，通過真空泵機(jī)組的抽吸使吸引系統(tǒng)管路達(dá)到所需負(fù)壓值，在手術(shù)室、搶救室、治療室和各個(gè)病房的終端處產(chǎn)生吸力，提供醫(yī)療使用。
3.2中心吸引站
中心吸引站有真空泵、細(xì)菌過濾器、控制柜、污物接收器、真空緩沖罐（負(fù)壓罐）組成。真空泵必須有備用，并能自動(dòng)切換。
一般醫(yī)用真空泵有往復(fù)式真空泵、液環(huán)（水環(huán)）式真空泵、油潤(rùn)滑滑片式真空泵。
往復(fù)式真空泵：價(jià)廉、耐用，但占地大、噪聲大、需用冷卻水，排氣管必須裝消聲器；
液環(huán)式真空泵：體積小、噪聲小，但需用補(bǔ)充循環(huán)水。系統(tǒng)需設(shè)水分離器，地面必須有排水槽。
油潤(rùn)滑滑片式真空泵：具有空氣冷卻、低噪音、震動(dòng)少的優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)部單向閥保護(hù)吸引系統(tǒng)不被污染，油霧分離器保護(hù)環(huán)境和減少油的損失。由于該設(shè)備是空氣冷卻，設(shè)備機(jī)房必須要有良好的透風(fēng)。
負(fù)壓吸引系統(tǒng)附屬設(shè)備：
雙重細(xì)菌過濾器：防止真空泵及真空罐被污染。
不中斷氣流可替換過濾器：2個(gè)可交替使用的微粒過濾器。
污物接收器：收集污染的及液體，保護(hù)真空系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不中斷氣流可清理污染物。
真空緩沖罐：防止真空泵頻繁起動(dòng)。
3.3負(fù)壓吸引系統(tǒng)技術(shù)要求
吸引系統(tǒng)負(fù)壓在大氣環(huán)境下不高于0.02MPa（150mmHg），不低于0.07MPa（525mmHg），并能在該范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。醫(yī)院各病區(qū)及各手術(shù)室應(yīng)裝有精度不低于1.5級(jí)的真空表。傳染病房與一般病房若共用一套吸引系統(tǒng)時(shí)，則傳染病房系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置真空罐及過濾器與之隔離。中心吸引站應(yīng)有報(bào)警裝置，當(dāng)負(fù)壓值高于0.019MPa（140mmHg）或低于0.073 MPa（550mmHg）時(shí)，在55db(A)噪音環(huán)境下，在1.5m范圍內(nèi)應(yīng)聽到聲報(bào)警和看到紅色的光報(bào)警。吸引系統(tǒng)排氣口所排出的空氣，每立方米細(xì)菌數(shù)目不得超過500個(gè)。中心吸引站室內(nèi)噪音不超過80db(A)，室外不超過60 db(A)。吸引系統(tǒng)應(yīng)有可靠的接地裝置，接地電阻應(yīng)小于10Ω。
4.醫(yī)用空氣系統(tǒng)（壓縮空氣系統(tǒng)）
4.1醫(yī)用壓縮空氣，經(jīng)壓縮空氣機(jī)房輸送至各醫(yī)療部分終端供使用。
4.2壓縮空氣站
壓縮空氣站由空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、空氣干燥器、三級(jí)過濾器及控制柜等組成。
儲(chǔ)氣罐：防止空壓機(jī)頻繁啟動(dòng)。
干燥器：空氣干燥，使空氣的壓力露點(diǎn)為+5℃，即使低溫環(huán)境也不至于空氣出現(xiàn)水珠。
過濾器：滿足醫(yī)療氣體使用標(biāo)準(zhǔn)。
4.3所輸送的壓縮空氣應(yīng)無菌、干燥、無油。吸進(jìn)氣體為室外清潔空氣，吸氣口必須闊別各類污氣排放口。
5.其它醫(yī)用氣體（N2O、CO2、N2）系統(tǒng)
5.1其它醫(yī)用氣體（N2O、CO2、N2）由氣源站，經(jīng)雙路匯流排減壓后，供至醫(yī)用終端。
5.2氣源站由于N2O、CO2、N2用氣量較小，氣源可以是鋼瓶供給。氣源站由鋼瓶氣體及匯流排組成，鋼瓶氣體二組，一用一備。小型氣源站位置可靠近用氣點(diǎn)，如手術(shù)間技術(shù)夾層等處，房間應(yīng)有透風(fēng)。
三、醫(yī)用氣體常用參數(shù)
1.氧氣：?jiǎn)尉子?jì)算流量為5 l/min，呼吸機(jī)計(jì)算流量為10~20 l/min，氧氣終端壓力為0.2~0.4MPa。
同時(shí)使用系數(shù)：整個(gè)病房為0.2-0.4，水平干管為0.4-0.5，每間病房支管為1.0。
負(fù)壓吸引：?jiǎn)尉子?jì)算流量為0.25 l/s，手術(shù)臺(tái)負(fù)壓吸引流量為0.75~1.0 l/s，吸引壓力為-300mmHg~-600mmHg。
同時(shí)使用系數(shù)：整個(gè)病房為0.2~0.3，水平干管為0.3~0.4，每間病房支管為1.0。
壓縮空氣：?jiǎn)尉子?jì)算流量為20~100 l/min，壓力為0.4~0.5 MPa。
一氧化二氮：?jiǎn)尉子?jì)算流量為≤30 l/min，壓力≤0.4MPa。
氮?dú)猓簡(jiǎn)尉子?jì)算流量為10 l/min，壓力為0.8~0.9MPa。
二氧化碳：?jiǎn)尉子?jì)算流量為≤10 l/min，壓力為0.4~0.5MPa。
2.常用氣體管徑的選用
氧氣管徑的計(jì)算式：
式中：d=0.0188
d—— 管道內(nèi)徑（m）
v—— 氣體流速（m/s）
Q—— 氣體在工作狀態(tài)下的實(shí)際體積流量（m3/h ）
Q=
Q2—— 自由狀態(tài)下體積流量（m3/h ）
t —— 氣體工作狀態(tài)時(shí)溫度
p —— 氣體工作狀態(tài)時(shí)的盡對(duì)壓力（MPa）
氧氣管道中流速大不應(yīng)超過下表中數(shù)值：
氧氣工作壓力（MPa） 0~0.1 0.1~0.3 0.3~0.6 0.6~1.6 1.6~3.5 >10
氧氣大流速（m/s） 20以下 15 12 10 8 4
真空管道管徑：
由于負(fù)壓管道不易方便計(jì)算，可參考下表經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。?br />吸引管道管徑估算表
管徑（mm） 15 20 25 32 40 50
吸引嘴數(shù)（個(gè)） 12 21 24 62 84 140
3.病房?jī)?nèi)管道敷設(shè)方法
醫(yī)用氣體在醫(yī)院病房?jī)?nèi)的布置大致可分為：垂直總管輸送、水平干管分送和水平總管輸送，垂直干管分送二種。垂直總管輸送，水平干管分送其優(yōu)點(diǎn)為可在水平干管上裝二次減壓箱或氣體閥箱，使供氣充足、末端壓力穩(wěn)定?？蔀槊繉幼o(hù)士站醫(yī)務(wù)職員提供供氣系統(tǒng)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)情況或供氣壓力超限，危險(xiǎn)報(bào)警的監(jiān)護(hù)信號(hào)；維修方便、影響面?。河捎谥行墓ぷ髡灸┒搜b置都設(shè)了維修開關(guān)，整個(gè)系統(tǒng)不停氣就可進(jìn)行維修。但初期投資用度略高。
水平總管垂直分送系統(tǒng)初期投資省，但不能分層治理、維修，影響面大。在病室內(nèi)，氣體管道可明管安裝，外敷活絡(luò)槽板，槽板中心高度1.45m，病床氣源終端與電源，接地、呼喚及通訊聯(lián)絡(luò)、照明等集中組合于床頭，方便使用。手術(shù)室、搶救室氣源終端采用懸掛和墻面相結(jié)合布置。氣體垂直總管可布置在管道井內(nèi)（不答應(yīng)與供電線路敷設(shè)在同一管井內(nèi)），水平管道可布置在活絡(luò)吊平頂內(nèi)。
4.管材選用及連接
管材：
*氧氣管道材料為不銹鋼管、脫氧紫銅管（簡(jiǎn)稱銅管）。
*吸引管道材料可采用鍍鋅鋼管。要求高的在病房?jī)?nèi)的支管可采用銅管或不銹鋼管。
*壓縮空氣管道材料可采用鍍鋅鋼管。要求高的在病房?jī)?nèi)的支管可采用銅管或不銹鋼管。
*氮?dú)?、笑氣、二氧化碳?xì)夤艿啦牧蠟椴讳P鋼管或銅管。
連接：
鍍鋅鋼管采用螺紋連接，采用聚四氟乙烯填料。
不銹鋼管采用氬孤焊、焊接連接。
實(shí)驗(yàn)室高純醫(yī)用氣體管道安裝設(shè)計(jì)