言
当前我国医疗净化事业蓬勃发展,全国各地医院在新建、改扩建医疗净化工程中都采用了医用集中供气系统。医用气体系统是现代化医疗体系的重要组成部分,是生命支持系统。本文主要通过笔者多年来实际医用气体工程设计的实践,提出一些经验及体会,与业界同仁分享。
1 医用气体系统介绍
医用气体系统包括:中心供氧系统、中心吸引系统、压缩空气系统、二氧化碳系统、氮气系统、笑气系统和其他特殊气体系统等,主要应用于手术室、ICU、抢救室、普通病房、高压氧仓等。
医用供气系统的气体种类及作用:
①中心供氧系统:供患者吸氧,手术中配合其他气体使用;
②中心吸引系统:病房患者插管,手术中吸浓、痰、血;
③压缩空气系统:推动医疗器械作动力使用;
④氮气系统:手术使用;
⑤氧化亚氮系统:手术使用(麻醉气体);
⑥氩气系统:手术使用;
⑦二氧化碳系统:手术使用;
⑧废气回收系统:麻醉气回收。
2 氧气供应源及系统设计
2.1 氧气供应源
医用氧气供应源根据供应与需求模式,可设为医用液氧贮罐、医用分子筛(PSA)制氧、医用氧气钢瓶汇流排或混合供应方式的气源。医用氧气应急备用气源不应采用医用液氧贮罐或PSA制氧,宜为氧气钢瓶汇流排方式供应。医用氧气供应源由医用氧气气源、止回阀、过滤器、减压装置及压力监视报警装置组成。医用氧气主气源应设置或储备3D(宜为一周)以上用气量,备用气源应设置或储备24H以上用气量,应急备用气源应至少保证生命支持区域4H以上的用气量。医用氧气供应源、医用分子筛制氧机组供应源,必须设置应急备用电源。医用氧气的各种排气放散管均应接至室外安全处。
2.2氧气供应源设计建议
①液氧供应充足的地区,宜优先考虑低温液氧作为主气源。
②作为生命支持区域的应急汇流排间宜布置在靠近用户侧的底层室内,相对于设置在液氧罐附近的室外,可更有效地避免室外管网遭受地震、重型车辆碾压、盲目挖掘等事故而损坏的风险。
③除了氧气供应源规范制要求不得在地下室布置外,氧气作为助燃气体,应避免在地下空间敷设。
④特大型医院液氧需求量可能会突破建规4个5m³储罐,共20m³的限制要求,设计时场地宜作适当的预留或按总平面布局设置二处液氧供应源。
3 负压吸引供应源及系统设计
3.1 医用系统组成 医用吸引系统一般包括真空泵、真空罐、止回阀等组件。
①医用吸引系统应设置备用真空泵,当最大流量的单台真空泵故障时,其余真空泵仍应能满足计流量。
②真空机组应设防倒流装置。
3.2负压吸引系统设计建设
3.2.1 吸引机房宜靠近使用用户的中心;吸引机房应与空压机房要开设置,必须有物理隔断。
3.2.2独立传染病科医疗建筑物的医用吸引系统宜独立设置;如独立的感染楼应单独设置吸引系统。而面积较小的感染门诊区域因系统流量过小,实际工程中是否设置独立系统,在技术经济比较后确定。
4 医用压缩空气供应源及系统设计
4.1 医疗空气供应源 由进气消音器、压缩机、后冷却器、依据罐、空气干燥机、空气过滤系统、减压装置、止回阀等组成,并应符合下列规定:
①医用空气供应源在单一故障状态时应能连续供气;
②供应源设置备用压缩机,当最大流量的单台压缩机故障时,其余压缩机应仍能满足设计流量;
③供应源应设有防到流装置;
④供应源的储气罐应使用耐腐蚀材料或进行耐腐蚀处理,如采用不锈钢储气罐。
4.2医用压缩空气设计建议
4.2.1 新建项目原则上采用无油空压机;进气口的设置须充分考虑清洁的要求。
4.2.2风冷式空压机组设备发热量较大,房间的通风量不宜按换气次数法,须按得热量法来计算确定,房间须保持微正压,环境温度宜小于40℃。
4.2.3机组噪声较大,空压机房的维护结构须做降噪措施,减少对周边区域的影响。
4.2.4冷冻干燥机组不能处理至《规范》要求的露点温度,但目前医用吸附式干燥机组市场可选择的范围较小,希望行业市场及早规范。同时吸附干燥机组本身也需要再生及维护,故设计须设置备用机组。
4.2.5选用自带控的成套无油空压机组,即提高了系统的可靠性,又节约机房的空间,为今后配置的主流趋势。
5 医用氮气、医用二氧化碳、医用氧化亚氮气体供应源、麻醉废气排放及系统设计
5.1医用氮气、医用二氧化碳、医用氧化亚氮气体的汇流排容量,应根据医院最大用气量及操作人员班次确定。汇流排间设置的位置应在设计时考虑周全,若设置于层高较低的设备层,须确保便于气瓶的搬运。
5.2气体汇流排供应源宜设置为数量相同的两组,并能自动切换使用。每组气瓶满足最大用气流量。
5.3汇流排与医用气体钢瓶的连接应采取防错接措施。
5.4医用氧化亚氮汇流排间目前设置的概率已偏少,若设置,宜与其他类型的汇流排分开,并保持房间的通风良好,还宜设置防爆通风系统。
5.5麻醉废气排放系统及使用的润滑剂、密封剂,应采用与氧气、氧化亚氮、卤化麻醉机不发生化学反应的材料。
5.6当麻醉废气引射式排放系统采用医疗压缩空气系统来驱动引射器时,其流量不得对本区域的其余设备正常使用医疗空气产生干扰。
5.7麻醉废气的排放口须远离空调新风吸入口及建筑物的门窗。
6 医用气体供应末端及管道与附件设计
6.1除设计真空压力低于27KPa的真空管道外,医用气体的管材采用无缝钢管或无缝不锈钢管道。原则上室外部分及主管,考虑到耐腐蚀性及管道的强度要求,宜选用无缝不锈钢管道,其余部分选用医用无缝钢管。
6.2输送医用气体用无缝铜管材料与规格符合现行行业标准《医用气体和真空用无缝铜管》YS/T650的有关规定。
6.3生命支持区域的医用气体管道宜从医用气源出单独接出。为提高系统的可靠性,建议设计时生命支持区域有专用及常规独立二路管道接入,互为备用,例如在手术室,专路接入吊塔,普通常规管路接入手术室侧墙末端组件。
6.4《规范》附录A中终端组件设置的场合与数量为参考值,设计人员在设计时应对医院原有使用情况做充分调研,切实了解医院的实际需求,列出医院各科室医气终端需求表,并由院方确认,不宜照搬照套。
6.5根据我国医院实际调研情况,医院普通门诊诊室医气使用概率较低。对于普通科室,一般情况下在二次候诊区域的典型位置少量设置氧气吸引即可。而诊断科室的心电图、超声波、DR等房间基本较少使用集中氧气,更较少使用真空吸引及压缩空气,血透室患者一般可自理,偶尔使用氧气终端,较少使用真空吸引及压缩空气。
6.6若终端设置偏多会引起系统计算流量与实际使用情况偏差较大,造成从源侧、管路及末端组件整体的冗余,导致不必要的浪费。
7 医用气体设计内容及步骤
7.1确定各医用气体种类、气源方式及设置场所。
7.2结合平面图,会同业主,编制各子项、各区域的医用气体终端组件配置表,并书面确认。
7.3与室外管线综合专业协商室外管线的走向及敷设方式。
7.4计算各子项的医用气体用量并汇总后,确定各气源汇设置的容量。
7.5设计各医用气体站房平面图及系统原理图。
7.6设计各使用楼层医用气体管线平面图。
7.7绘制站房及末端节点详图。
7.8编写设计及施工说明,统计设备材料表。
7.9设计校审、会签及出图。
7.10配合编制招标文件。
7.11向中标单位设计交底并配合现场施工。
8 结语
医用气体系统设计目前仍处于专项设计范畴。受限于建设项目勘察设计的招投标审批等现状,国内大部分设计院仍然处于设计的配合或空缺状态。从制度上完善及规范医用气体领域的设计已成为行业的共识。在此与各位业界同仁共勉,共同促进医用气体事业的健康发展。
来源:《医用气体工程》2018年6月第三卷第2期 苏卫光