實驗室高純醫(yī)用氣體管道安裝設計
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、負壓吸引、壓縮空氣、氮氣、笑氣（N2O）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）及用于藥物的霧化等；負壓吸引主要吸痰、膿及血液之用；壓縮空氣用于口腔設備及作為呼吸機動力（混合氣體用）；氮氣作為手術氣動工具的動力；笑氣（N2O）用作為手術時的麻醉氣體。二氧化碳氣用于腹腔充氣及試驗室培養(yǎng)細菌。
二、醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)及中心工作站（氣源）的設置
醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)是指醫(yī)療用的氧氣，負壓吸引、壓縮空氣、笑氣、氮氣、二氧化碳等氣體的集中供給、排放和配管系統(tǒng)。醫(yī)用氣體設置的區(qū)域為病房、手術室、監(jiān)護病房（1CU）、搶救室、急診、觀察室、高壓氧倉、婦科人流室、口腔科等醫(yī)療場所。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)設置中心工作站（包括供氧站、真空泵房、空壓機站等），通過管道連接醫(yī)院每個氣體終端。
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室、搶救室、治療室和各個病房的終端處，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、管道及報警裝置組成。氧氣瓶組供氧匯流排，必須設兩組（或多組）交替供氧，采用自動或手動切換。氧氣瓶可由散裝或箱式瓶組供給。采用匯流排氣瓶組時氣瓶總數不得超過20瓶。瓶裝匯流排間地坪應與運輸工具高度相適應，一般宜高出室外地坪600mm以上。箱式瓶組應有防止發(fā)生火花的軌導吊車。
液氧供氧由液氧罐、汽化器、減壓裝置、管道及報警裝置等組成。大于500L的液氧罐應放在室外，室外液氧罐與辦公室、病房、公共場所及繁華道路的間隔應大于7.5m。液氧罐四周5m范圍內不應有可燃物和設置瀝青路面。
中心制氧機供氧系統(tǒng)由PSA制氧機、能空氣壓縮機、冷卻干燥過濾系統(tǒng)及細菌過濾器、氧氣濃度顯示儀等組成。PSA制氧機采用PSA（Pressure Swing Adsorption）先進技術，利用分子篩壓力轉換吸附方式，清除空氣中的氮氣和其它物質，以高純度（93%±3）的氧氣供醫(yī)療使用
氣體儲存量的計算是由日用氣量及氣體容器更換的時間（或氣體充填周期）來決定的。氣體容器更換時間與醫(yī)院的性質和治理方法有關，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氧氣經過二級減壓后，以0.3~0.5MPa（可調）送至各醫(yī)療用氧氣終端。根據病區(qū)的要求，可調節(jié)末端壓力值，同時中壓輸送氣體，相對管經較細。
2）低壓輸送中心供氧站：0.5~0.6 MPa氧氣經過氣體閥箱（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)技術要求
為保證系統(tǒng)正常供氧，應有供氧欠壓報警裝置。當供氧系統(tǒng)壓力低于報警壓力時，應有聲、光同時報警；
聲報警要求在55db(A)噪聲環(huán)境下，在距1.5m范圍內可以聽到；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行脫脂，脫脂后管道用不含油氣體吹干。
3.負壓吸引系統(tǒng)
3.1負壓吸引系統(tǒng)由中心吸引站、吸引管道、負壓吸引終端等組成。吸引系統(tǒng)的負壓源是中心吸引站的真空泵機組，通過真空泵機組的抽吸使吸引系統(tǒng)管路達到所需負壓值，在手術室、搶救室、治療室和各個病房的終端處產生吸力，提供醫(yī)療使用。
3.2中心吸引站
中心吸引站有真空泵、細菌過濾器、控制柜、污物接收器、真空緩沖罐（負壓罐）組成。真空泵必須有備用，并能自動切換。
一般醫(yī)用真空泵有往復式真空泵、液環(huán)（水環(huán)）式真空泵、油潤滑滑片式真空泵。
往復式真空泵：價廉、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，但需用補充循環(huán)水。系統(tǒng)需設水分離器，地面必須有排水槽。
油潤滑滑片式真空泵：具有空氣冷卻、低噪音、震動少的優(yōu)點。內部單向閥保護吸引系統(tǒng)不被污染，油霧分離器保護環(huán)境和減少油的損失。由于該設備是空氣冷卻，設備機房必須要有良好的透風。
負壓吸引系統(tǒng)附屬設備：
雙重細菌過濾器：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，保護真空系統(tǒng)正常運轉，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。
3.3負壓吸引系統(tǒng)技術要求
吸引系統(tǒng)負壓在大氣環(huán)境下不高于0.02MPa（150mmHg），不低于0.07MPa（525mmHg），并能在該范圍內任意調節(jié)。醫(yī)院各病區(qū)及各手術室應裝有精度不低于1.5級的真空表。傳染病房與一般病房若共用一套吸引系統(tǒng)時，則傳染病房系統(tǒng)應設置真空罐及過濾器與之隔離。中心吸引站應有報警裝置，當負壓值高于0.019MPa（140mmHg）或低于0.073 MPa（550mmHg）時，在55db(A)噪音環(huán)境下，在1.5m范圍內應聽到聲報警和看到紅色的光報警。吸引系統(tǒng)排氣口所排出的空氣，每立方米細菌數目不得超過500個。中心吸引站室內噪音不超過80db(A)，室外不超過60 db(A)。吸引系統(tǒng)應有可靠的接地裝置，接地電阻應小于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，經壓縮空氣機房輸送至各醫(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、儲氣罐、空氣干燥器、三級過濾器及控制柜等組成。
儲氣罐：防止空壓機頻繁啟動。
干燥器：空氣干燥，使空氣的壓力露點為+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)療氣體使用標準。
4.3所輸送的壓縮空氣應無菌、干燥、無油。吸進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，如手術間技術夾層等處，房間應有透風。
三、醫(yī)用氣體常用參數
1.氧氣：單咀計算流量為5 l/min，呼吸機計算流量為10~20 l/min，氧氣終端壓力為0.2~0.4MPa。
同時使用系數：整個病房為0.2-0.4，水平干管為0.4-0.5，每間病房支管為1.0。
負壓吸引：單咀計算流量為0.25 l/s，手術臺負壓吸引流量為0.75~1.0 l/s，吸引壓力為-300mmHg~-600mmHg。
同時使用系數：整個病房為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：單咀計算流量為20~100 l/min，壓力為0.4~0.5 MPa。
一氧化二氮：單咀計算流量為≤30 l/min，壓力≤0.4MPa。
氮氣：單咀計算流量為10 l/min，壓力為0.8~0.9MPa。
二氧化碳：單咀計算流量為≤10 l/min，壓力為0.4~0.5MPa。
2.常用氣體管徑的選用
氧氣管徑的計算式：
式中：d=0.0188
d—— 管道內徑（m）
v—— 氣體流速（m/s）
Q—— 氣體在工作狀態(tài)下的實際體積流量（m3/h ）
Q=
Q2—— 自由狀態(tài)下體積流量（m3/h ）
t —— 氣體工作狀態(tài)時溫度
p —— 氣體工作狀態(tài)時的盡對壓力（MPa）
氧氣管道中流速大不應超過下表中數值：
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：
由于負壓管道不易方便計算，可參考下表經驗數據選取：
吸引管道管徑估算表
管徑（mm） 15 20 25 32 40 50
吸引嘴數（個） 12 21 24 62 84 140
3.病房內管道敷設方法
醫(yī)用氣體在醫(yī)院病房內的布置大致可分為：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士站醫(yī)務職員提供供氣系統(tǒng)正常的運轉情況或供氣壓力超限，危險報警的監(jiān)護信號；維修方便、影響面?。河捎谥行墓ぷ髡灸┒搜b置都設了維修開關，整個系統(tǒng)不停氣就可進行維修。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，氣體管道可明管安裝，外敷活絡槽板，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、照明等集中組合于床頭，方便使用。手術室、搶救室氣源終端采用懸掛和墻面相結合布置。氣體垂直總管可布置在管道井內（不答應與供電線路敷設在同一管井內），水平管道可布置在活絡吊平頂內。
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（簡稱銅管）。
*吸引管道材料可采用鍍鋅鋼管。要求高的在病房內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。要求高的在病房內的支管可采用銅管或不銹鋼管。
*氮氣、笑氣、二氧化碳氣管道材料為不銹鋼管或銅管。
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。
實驗室高純醫(yī)用氣體管道安裝設計