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實驗室高純醫用氣體管道安裝設計
一、醫用氣體的基本種類及用途
醫用氣體的基本種類為醫用氧氣、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細菌。
二、醫用氣體管道系統及中心工作站（氣源）的設置
醫用氣體管道系統是指醫療用的氧氣，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。醫用氣體設置的區域為病房、手術室、監護病房（1CU）、搶救室、急診、觀察室、高壓氧倉、婦科人流室、口腔科等醫療場所。為保證醫療供氣系統穩定、連續地供氣，采用集中治理的中心配管系統設置中心工作站（包括供氧站、真空泵房、空壓機站等），通過管道連接醫院每個氣體終端。
2.中心供氧系統
2.1醫院中心供氧系統由中心供氧站、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由PSA制氧機、能空氣壓縮機、冷卻干燥過濾系統及細菌過濾器、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
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）送至各醫療用氧氣終端。根據病區的要求，可調節末端壓力值，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）0.2~0.4 MPa供至各醫療用氧氣終端。
2.4中心供氧系統技術要求
為保證系統正常供氧，應有供氧欠壓報警裝置。當供氧系統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
3.1負壓吸引系統由中心吸引站、吸引管道、負壓吸引終端等組成。吸引系統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。
一般醫用真空泵有往復式真空泵、液環（水環）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；
液環式真空泵：體積小、噪聲小，但需用補充循環水。系統需設水分離器，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、震動少的優點。內部單向閥保護吸引系統不被污染，油霧分離器保護環境和減少油的損失。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負壓吸引系統技術要求
吸引系統負壓在大氣環境下不高于0.02MPa（150mmHg），不低于0.07MPa（525mmHg），并能在該范圍內任意調節。醫院各病區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時，則傳染病房系統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)。吸引系統應有可靠的接地裝置，接地電阻應小于10Ω。
4.醫用空氣系統（壓縮空氣系統）
4.1醫用壓縮空氣，經壓縮空氣機房輸送至各醫療部分終端供使用。
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℃，即使低溫環境也不至于空氣出現水珠。
過濾器：滿足醫療氣體使用標準。
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.其它醫用氣體（N2O、CO2、N2）系統
5.1其它醫用氣體（N2O、CO2、N2）由氣源站，經雙路匯流排減壓后，供至醫用終端。
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—— 氣體在工作狀態下的實際體積流量（m3/h ）
Q=
Q2—— 自由狀態下體積流量（m3/h ）
t —— 氣體工作狀態時溫度
p —— 氣體工作狀態時的盡對壓力（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
醫用氣體在醫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、末端壓力穩定。可為每層護士站醫務職員提供供氣系統正常的運轉情況或供氣壓力超限，危險報警的監護信號；維修方便、影響面小：由于中心工作站末端裝置都設了維修開關，整個系統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。
實驗室高純醫用氣體管道安裝設計