东莞市鹏驰净化科技有限公司
       
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浅谈医院医用气体工程设计


引言

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: 

中心供氧系统:供患者吸氧,手术中配合其他气体使用;

中心吸引系统:病房患者插管,手术中吸浓、痰、血;

压缩空气系统:推动医疗器械作动力使用;

氮气系统:手术使用;

氧化亚氮系统:手术使用(麻醉气体);

氩气系统:手术使用;

二氧化碳系统:手术使用;

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;

供应源应设有防到流装置;

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


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