醫(yī)療氣體系統(tǒng)設計培訓

醫(yī)用氣體工程

一、醫(yī)用氣體種類及用途二、醫(yī)用氣體系統(tǒng)的設計要求1、使用要求2、安全要求3、維護要求4、經濟要求三、氣站設計1、選型2、相關要求四、管路設計1、選材2、選型（配管）3、試壓、試漏五、末端設施介紹內容1、氧氣（O）

氧氣是維持生命的最基本物質，醫(yī)療上用來給缺氧病人補充氧氣，還用于高壓倉治療潛水病、煤氣中毒以及用于藥物霧化等2、壓縮空氣(A)

壓縮空氣用于為口腔手術器械、骨科器械、呼吸機等傳遞動力。3、真空吸引（V）除去治療中產生的液體廢物有痰、膿血、腹水、清洗污水等4、二氧化碳（CO2）

醫(yī)療上二氧化碳用于腹腔和結腸充氣，以便進行腹腔鏡檢查和纖維結腸鏡檢查。此外，它還用于試驗室培養(yǎng)細菌（厭氧菌）。一、醫(yī)用氣體的種類及用途5、氮氣（N2）

醫(yī)療上用來驅動醫(yī)療設備和工具。6、笑氣（N2O）

人少量吸入笑氣后，有麻醉止痛作用，但大量吸入會使人窒息。醫(yī)療上用笑氣和氧氣的混合氣（混合比為：65%N2O+35%O2）作麻醉劑，通過封閉方式或呼吸機給病人吸入。7、廢氣排放（AGSS）麻醉廢氣對醫(yī)護人員有危害。同時廢氣中的低酸成分，對設備有腐蝕作用，所以病人呼出的麻醉廢氣應當由麻醉廢氣排放系統(tǒng)收集處理或稀釋后排出樓外8、氬氣（Ar）

醫(yī)療上常用于高頻氬氣刀等手術器械。9、氦氣（He）醫(yī)療上常用于高頻氦氣刀等手術器械。一、醫(yī)用氣體的種類及用途二、醫(yī)用氣體系統(tǒng)設計要求

醫(yī)用氣體終端組件的設置應根據(jù)各類醫(yī)療衛(wèi)生用途的不同論證后確定，也可按此表設置部門單元氧氣真空醫(yī)療空氣氧化亞氮/氧氣混合氣氧化亞氮麻醉或呼吸廢氣氮氣/器械空氣二氧化碳氦/氧混合氣手術部內窺鏡/膀胱鏡131－1111a－主手術室232－2111a－副手術室221－11－1a－骨科/神經科手術室241－1121a－麻醉室111－11－－－恢復室221－－－－－－門診手術室221－－－－－－婦產科待產室1111－－－－－分娩室2211－－－－－產后恢復1211－－－－－嬰兒室111－－－－－－兒科新生兒重癥監(jiān)護222－－－－－－1、醫(yī)院各部門用氣種類要求二、醫(yī)用氣體系統(tǒng)設計要求

醫(yī)用氣體終端組件的設置應根據(jù)各類醫(yī)療衛(wèi)生用途的不同論證后確定，也可按此表設置部門單元氧氣真空醫(yī)療空氣氧化亞氮/氧氣混合氣氧化亞氮麻醉或呼吸廢氣氮氣/器械空氣二氧化碳氦/氧混合氣兒科重癥監(jiān)護222－－－－－－育嬰室111－－－－－－兒科病房11－－－－－－－診斷學腦電圖﹑心電圖﹑肌電圖11－－－－－－－數(shù)字減影血管造影室(DSA)222－1a1a－－－MRI111－1－－－－CAT室111－1－－－－眼耳鼻喉科EENT－11－－－－－－超聲波11－－－－－－－內窺鏡檢查111－1－－－－尿路造影11－－1－－－－直線加速器111－1－－－－二、醫(yī)用氣體系統(tǒng)設計要求醫(yī)用空氣的使用品質要求：氣體種類油mg/m3水mg/Nm3CO10-6（v/v）CO210-6（v/v）NO和NO2

10-6（v/v）SO210-6（v/v）顆粒物GB13277.1氣味醫(yī)療空氣≤0.1≤575(標態(tài)露點-23℃)≤5≤500≤2≤12級無器械空氣≤0.1≤50(標態(tài)露點-46℃)－－－－2級無牙科空氣≤0.1≤780(標態(tài)露點-20℃)≤5≤500≤2≤12級無二、醫(yī)用氣體系統(tǒng)設計要求終端處壓力、流量使用要求醫(yī)用氣體種類使用場所額定壓力（kPa）典型使用流量（l/min）設計流量（l/min）醫(yī)療空氣手術室4002040重癥病房、新生兒、高護病房4006080其它病房床位4001020器械空氣、氮氣骨科、神經外科手術室800350350醫(yī)用真空大手術40（真空壓力）15-8080小手術、所有病房床位40（真空壓力）15-4040醫(yī)用氧氣手術室和用N2O進行麻醉的用點4006-10100所有其它病房用點400610氧化亞氮手術、產科、所有病房用點

4006-1015氧化亞氮/氧氣混合氣待產、分娩、恢復、產后、家庭化產房（LDRP）用點400（350）10-20275所有其它病房床位400（350）6-1520二氧化碳手術室、造影室、腹腔檢查用點400620麻醉或呼吸廢氣排放手術室、麻醉室、ICU用點15（真空壓力）50-8050-80二、醫(yī)用氣體系統(tǒng)設計要求

牙科氣體在牙椅處的參數(shù)要求表3.0.3醫(yī)用氣體種類額定壓力（kPa）典型使用流量（l/min）設計流量（l/min）備注牙科空氣5505050氣體流量需求視牙椅具體型號的不同有差別牙科真空15（真空）300300氧化亞氮/氧氣混合氣400（350）6-1520在使用處混合提供氣體時額定壓力為350kPa醫(yī)用氧氣4005-1010-——注：1、氣體流量的需求視牙椅具體型號的不同有差別。

2、氧化亞氮/氧氣混合氣作為牙科氣體選擇性設置，參數(shù)要求見表3.0.2。2、安全要求

2.1.氣源雙路供氣，自動切換。手術部、ICU氣體應專線供氣，并確保不斷氣。2.2.有壓力指示和超、欠壓報警裝置，有安全閥。2.3.各個用氣區(qū)域應設置切斷閥。2.4.不同氣體的終端插頭、插座不能互換。插座上要有明顯不同的標志。2.5.正壓氣體管道采用耐腐蝕、使用中不產生松銹的材料。管道須經過除銹清洗、脫脂處理才可安裝。施工中要防止焊渣等異物進入管內。2.6.限制氣體流速不大于10m/s。金屬管道、減壓切換裝置要接地，消除靜電。2.7.醫(yī)用氣體管道要防腐蝕、防受熱、防通電。醫(yī)用氣體管道與燃氣管道、蒸汽管道、腐蝕介質管道、電線要保持間距，并采取隔離措施，管道與支架要絕緣，防靜電腐蝕。二、醫(yī)用氣體系統(tǒng)設計要求3、維護要求

3.1.各手術室有氣體切斷閥；樓層各氣體總管有切斷閥。3.2.各氣體管道上要作標記，以便區(qū)別。3.3.閥門應設置在檢修口附近。3.4.需要檢修的成品、儀表等與管道的連接應為可拆連接。需要定期校驗的儀表、設備，其接管處應有檢修閥，以便封閉管口。4、經濟要求4.1.在滿足使用要求和安全性的前提下，盡量采用價格較低的材料。4.2.管徑不宜過大，余量要適度。管徑可根據(jù)流量適當分級。4.3.管路布置應盡力減少管路長度，少拐彎。

二、醫(yī)用氣體系統(tǒng)設計要求三、氣站設計

1、氧氣供應源的選擇

a.匯流排。手動匯流排、半自動匯流排、自動匯流排

1.1三種氣源對比優(yōu)點：初期投資少缺點：高壓、高風險、勞動強度大

b.液氧罐

優(yōu)點：初期投資適中、勞動強度弱缺點：安裝條件苛刻需消防報建

c.PSA制氧機

優(yōu)點：自產自用、長遠受益缺點：初期投資大，氧氣純度達不到

三、氣站設計

2、氧氣供應源一般規(guī)定2.1.醫(yī)療衛(wèi)生機構應根據(jù)醫(yī)療需求及醫(yī)用氧氣供應情況，選擇、設置醫(yī)用的氧氣供應源，并應供應滿足國家規(guī)定的用于醫(yī)療用途的氧氣。2.2.醫(yī)用氧氣供應源應由醫(yī)用氧氣氣源、止回閥、過濾器、減壓裝置，以及高、低壓力監(jiān)視報警裝置組成。2.3.醫(yī)用氧氣氣源應由主氣源、備用氣源和應急備用氣源組成。備用氣源應能自動投入使用，應急備用氣源應設置自動或手動切換裝置。2.4.醫(yī)用氧氣主氣源應設置或儲備能滿足一周及以上用氧量，應至少不低于3d用氧量;備用氣源應設置或儲備24小時以上用氣量，應急備用氣源應至少保證生命支持區(qū)域4h以上的用氧量。2.5.應緊備用氣源的醫(yī)用氧氣不得由醫(yī)用分子篩制氧系統(tǒng)或醫(yī)用液氧系統(tǒng)供應；醫(yī)療空氣供應源應由進氣消音器、壓縮機、后冷卻器、壓縮空氣儲氣罐、空氣干燥機、空氣過濾系統(tǒng)、減壓裝置、止回閥等組成，并應符合下列規(guī)定：a.醫(yī)療空氣機組內任何部件發(fā)生單一故障維修時，系統(tǒng)應能連續(xù)供氣。b.壓縮機宜選用同一機型的壓縮機，并宜選用無油潤滑的類型，供應源設置防倒流裝置；c.供應源的貯氣罐組應使用耐腐蝕材料或進行耐腐蝕處理。2.壓縮空氣站2.1空氣壓縮機分類螺桿式壓縮機（回轉式）：分有油、無油；回轉式空壓機是變容式壓縮機，最普通的回轉式空壓機是單級噴油螺桿式空壓機，這種壓縮機在機腔內有兩個轉子，通過轉子來壓縮空氣活塞式壓縮機（往復式）：分有油、無油；往復式空壓機是變容式壓縮機。這種壓縮機將封閉在一個密閉空間內的空氣逐次壓縮（縮小其體積）從而提高其氣壓。渦旋式空氣壓縮機（離心式）：無油離心式空壓機是一動力型空壓機，他通過旋轉的渦輪完成能量的轉換，轉子通過改變空氣的動能和壓力來實現(xiàn)以上的轉換。有油、無油的區(qū)別：制造精度、價格。

2.2強制條款a.醫(yī)療空氣嚴禁用于非醫(yī)用場所。b.醫(yī)療空氣機組內任何部件發(fā)生單一故障維修時，系統(tǒng)應能連續(xù)供氣。c.醫(yī)療空氣壓縮機不是全無油壓縮機系統(tǒng)時，應設置活性碳過濾器；d.醫(yī)療空氣供應源應設置應急備用電源。e.非獨立設置的器械空氣系統(tǒng)，器械空氣不得用于各類工具的維修或吹掃、以及非醫(yī)療氣動工具或密封門等的驅動用途；f.器械空氣供應源在單一故障狀態(tài)時，應能連續(xù)供氣.2.3醫(yī)療空氣過濾系統(tǒng)應符合下列規(guī)定：a.醫(yī)療空氣過濾器應安裝在減壓裝置的進氣側；b.應設置不少于兩級的空氣過濾器，每級過濾器均應設置備用。系統(tǒng)的過濾精度低于1μm且效率應大于99.9%；

c.醫(yī)療空氣壓縮機不是全無油壓縮機系統(tǒng)時，應設置活性碳過濾器；d.過濾器的末級可設置細菌過濾器，過濾器的要求：過濾精度低于0.01～0.02μm且效率應大于99.995%；設置備用細菌過濾器；醫(yī)用氣體細菌過濾器應設有濾芯性能監(jiān)視措施e.醫(yī)療空氣過濾器應設有濾芯性能監(jiān)視措施。2.4控制系統(tǒng)應符合下列規(guī)定：a.每臺壓縮機均設置獨立的電源開關及控制回路；b.機組中的每臺壓縮機應能自動逐臺投入運行，斷電恢復后壓縮機應能自動啟動；c.機組的自動切換控制應使得每臺壓縮機均勻分配運行時間；d.機組的控制面板應顯示每臺壓縮機的運行狀態(tài)，機組內應有每臺壓縮機運行時間指示。3.負壓吸引系統(tǒng)組成：吸引站由兩臺真空泵、真空罐及自動控制系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)管道、汽水分離器、除菌器等運行：通過控制系統(tǒng)自動控制兩臺真空泵的工作，正常工作時一臺運行，一臺備用，系統(tǒng)設置欠壓、過壓自動聲光報警裝置，系統(tǒng)負壓值高于-0.07Mpa或低于-0.04Mpa時，真空泵自動關機或啟動，系統(tǒng)還設置了報警功能，當系統(tǒng)負壓值為-0.073Mpa或-0.036Mpa時，系統(tǒng)自動發(fā)出聲光報警，本套真空系統(tǒng)具有自動控制及人工控制兩種功能。3.1真空泵分類水環(huán)真空泵：國產，常用；油潤旋片式真空泵：德國普旭，里其樂；國產小容量，不適合醫(yī)院使用。干式（無油）真空泵：旋片式、羅茨式、螺桿式、爪式，德國品牌。3.2水環(huán)式真空泵3.3醫(yī)用真空機組宜由真空泵、真空罐、止回閥等組成，并應符合以下規(guī)定：a.真空泵宜為同一種類型；b.醫(yī)用真空匯應設置備用真空泵，當最大流量的單臺真空泵故障時，其余真空泵應仍能滿足設計流量；c.真空機組應設置防倒流裝置。d醫(yī)用真空匯宜設置細菌過濾器或采取其它滅菌消毒措施。當采用細菌過濾器時，應符合本規(guī)范第5.2節(jié)的規(guī)定。過濾精度低于0.01～0.02μm且效率應大于99.995%；設置備用細菌過濾器；醫(yī)用氣體細菌過濾器應設有濾芯性能監(jiān)視措施。3.4真空匯的控制、監(jiān)測與報警系統(tǒng)規(guī)范要求：a.每臺真空泵應設置獨立的電源開關及控制回路；b.每臺真空泵應能自動逐臺投入運行，斷電恢復后真空泵應能自動啟動；c.自動切換控制應使得每臺真空泵均勻分配運行時間；d.醫(yī)用真空匯控制面板應設置每臺真空泵的運行狀態(tài)指示及運行時間。特點：負壓電控柜的絕緣電阻不小于2兆歐姆能分別對兩機組進行手動控制和自動控制啟、停，其中自動控制的負壓值在－0.03Mpa～－0.07MPa之間,并能在該范圍內任意調節(jié)；工作機組與備用機組可交替切換使用。4.醫(yī)用氮氣、醫(yī)用二氧化碳、醫(yī)用氧化亞氮、醫(yī)用混合氣體供應源4.1醫(yī)療衛(wèi)生機構應根據(jù)醫(yī)療需求及醫(yī)用氮氣、醫(yī)用二氧化碳、醫(yī)用氧化亞氮、醫(yī)用混合氣體的供應情況設置這些氣體的供應源，并宜設置滿足一周及以上，且至少不低于3d的用氣量或儲備量。4.2醫(yī)院的醫(yī)用氮氣、醫(yī)用二氧化碳、醫(yī)用氧化亞氮、醫(yī)用混合氣體的匯流排容量，應根據(jù)醫(yī)療衛(wèi)生機構最大用氣量及操作人員班次確定。4.3強制條款各種醫(yī)用氣體匯流排在電力中斷或控制電路故障時，應能持續(xù)供氣。醫(yī)用二氧化碳、醫(yī)用氧化亞氮氣體供應源匯流排，不得出現(xiàn)氣體供應結冰情況。5.主要設備的選型計算使用科室醫(yī)療空氣(l/min)醫(yī)用真空(l/min)醫(yī)用氧氣(l/min)QaQbηQaQbηQaQbη手術室麻醉誘導404010%403025%100625%重大手術室、整形、神經外科4020100%8040100%1001075%小手術室602075%804050%1001075%術后恢復、蘇醒602550%403025%106100%重癥監(jiān)護ICU、CCU603075%404075%10675%新生兒NICU404075%404025%104100%婦產科分娩2015100%404050%101025%待產或家化產房402550%404050%10625%產后恢復201525%404025%10625%新生兒201550%404025%10350%其它急診、搶救室602020%404050%100615%普通病房60155%402010%10615%呼吸治療室402550%404025%---創(chuàng)傷室201525%6060100%---實驗室404025%404025%---增加的呼吸機808075%------CPAP呼吸機------757575%門診201510%---10515%5.1主要設備的選型計算Q=Qa+Qb*(n-1)*η例：某醫(yī)院2000床位Q=10+6*(2000-1)*15%a、液氧罐容積=Q*24*3液氧與氣態(tài)氧體積比為1:800（PV=nRT）b、空壓機，真空泵根據(jù)小時用氣量選擇c、匯流排匯流排氣瓶容積為40L，在壓力為15MPa時，一瓶體積為6m3

5.2液氧站安裝要求醫(yī)用液氧貯罐與醫(yī)療衛(wèi)生機構內部建筑物、構筑物之間的防火間距（m）（強條）建筑物、構筑物之間的防火間距防火間距醫(yī)院內道路3.0一、二級建筑物或突出部分10.0三、四級建筑物墻壁或突出部分15.0獨立車庫、地下車庫出入口、排水溝12.0公共集會場所、生命支持區(qū)域15.0燃煤鍋爐房30.0一般架空電力線≥1.5倍電桿高度5.3醫(yī)用空氣供應源站房、醫(yī)用真空匯泵房、牙科專用真空匯泵房、麻醉廢氣排放泵房設計，應符合下列規(guī)定:a.機組四周應留有不小于1m的維修通道;b.每臺壓縮機、干燥機、真空泵、真空風機應根據(jù)設備或安裝位置的要求采取隔震措施，機房及外部噪聲應符合現(xiàn)行國家標準<<聲環(huán)境質量標準>>GB3096以及醫(yī)療工藝對噪聲與震動的規(guī)定;c.站房內應采取通風或空調措施，站房內環(huán)境溫度不應超過相關設備的允許溫度。5.4醫(yī)用氣體儲存應設置專用庫房，并應符合下列規(guī)定：a.醫(yī)用氣體儲存庫不應布置在地下空間或半地下空間，儲存庫內不得有地溝、暗道，庫房內應設置良好的通風.干燥措施;b.庫內氣瓶應按品種各自分實瓶區(qū)、空瓶區(qū)布置，并應設置明顯的區(qū)域標記和防傾倒措施;c.匯流排間應防止陽光直射，地坪應平整、耐磨、防滑、受撞擊不產生火花d.醫(yī)用氣體氣源站、醫(yī)用氣體儲存庫的房間內宜設置相應房間換氣次數(shù)不應少于8次/h，或平時換氣次數(shù)不應少于3次/h，事故狀況時不應少于12次/h。四、管道的設計1、管材的選擇1.1非金屬材料材質、防火等方面可控制性差，國際通用標準未將其列入允許用材料中。但牙科、廢氣排放等允許真空壓力小于27kPa的真空管路使用1.2鍍鋅鋼管易泄露，壽命短1.3不銹鋼管強度、剛度性能好、抗腐蝕能力較好，但現(xiàn)場施工不便1.4銅管安全、優(yōu)質、施工容易、抗菌能力強、價格相對較高。四、管道的設計2、配管2.1按介質流速來確定管徑d=18.8*V-0.5*u-0.5(HG/T20570-95，PV=nRT)V:介質的體積流量u:介質的平均流速即設計流速2.2壁厚（強度校核）a.薄壁鋼管Sm=P*D/2(δt*φ+P*Y)+c1+c2b.紫銅管S=P(C+Di)/2δt3試壓試壓介質：潔凈的空氣或干燥、無油的氮氣試壓壓力：低壓管道設計壓力的1.15倍，醫(yī)用真空管道實驗壓力應為0.2MPa合格要求：維持實驗壓力至少10分鐘，管道無泄漏、外觀無變形四、管道設計4.試漏時間：24小時壓力：壓縮管道實驗壓力為管道的設計壓力，真空管道實驗壓力應為真空壓力70kPa小時泄漏率：未接入終端組件時小時泄露率不應超過0.05%接入終端組件后小時泄露率應符合以下規(guī)定：壓縮管道a.不超過200床位應小于0.5%b.超過800床位應應小于0.2%c.200-800床位不應超過按內插法計算得出的數(shù)值真空管道a.不超過200床位應小于1.8%b.超過800床位應應小于0.5%c.200-800床位不應超過按內插法計算得出的數(shù)值

5.供氣管道中的連接件5.1、區(qū)域閥門箱5.2、安全閥

對于易燃、易爆、有毒的氣體，應采用封閉式安全閥。安全閥為泄壓而排出的氣體應由專門的管道引至處理場所。醫(yī)用氣體中除壓縮空氣外，一般應采用這種形式的安全閥。安全閥排氣管應引至樓外5.3、減壓閥氣站進行的減壓常稱為一級減壓層進氣管處還要進行再次減壓，稱為二級減壓。5.4、維修閥裝在樓層氣體總管上的總閥（在閥門箱內）、支管和分支管上（或嵌壁終端箱內）的維修閥均為切斷閥。5.5、氧氣流量計醫(yī)用氧氣源計量儀表應具有實時、累計計量功能，并宜具有數(shù)據(jù)傳輸功能。6.醫(yī)用氣體閥門設置應符合下列規(guī)定6.1生命支持區(qū)域的每間手術室、麻醉誘導和復蘇室，以及每個重癥監(jiān)護區(qū)域外的每種醫(yī)用氣體管道上，應設置區(qū)域閥門6