医用供氧系统

医用供氧系统（精选7篇）

医用供氧系统 篇1

0 引言

氧气是人体新陈代谢活动的关键物质,是人类赖以生存的物质基础,对于维持患者生命特征、恢复身体健康发挥着重要的作用。氧气供给压力不同,满足的需求也不同。常压氧气主要用于患者的自主呼吸,增压氧气主要用于对呼吸机、麻醉机的辅助支持,高压氧气主要用于灌装充瓶[1,2]。我国的社区卫生服务中心、街道、乡镇卫生院、村卫生室等基层医疗机构日常氧气保障多依赖氧气瓶供氧,由于基层医疗机构大多经费匮乏,且分布在边、小、散、远地区,氧气保障存在运输难,危险性高,供氧不及时等问题,导致基层医疗机构难以满足患者的基本用氧需求。现有的家用或便携式制氧机可制备供患者直接呼吸使用的氧气[3,4,5],但产氧流量较小,有的小型供氧系统存在只能压氧充瓶、不能制氧的问题,而且压氧速率慢[6,7],不能完全适合基层医疗机构使用。为了有效解决基层医疗机构用氧难的问题,本文依据变压吸附(pressure swing adsorption,PSA)制氧及氧气增压技术[8,9,10,11,12],通过建立制供氧工艺流程,进行结构和控制系统设计以及模拟分析,研制供基层医疗机构使用的小型医用制供氧系统。

1 工艺流程

变压吸附制氧是在一定温度下,根据空气中氧氮在分子筛上不同压力下的吸附量不同,通过改变压力,将空气中氧氮进行分离的循环过程。建立的小型医用制供氧系统的变压吸附制供氧工艺流程如图1所示,制供氧系统由制氧单元、供氧单元和控制单元组成。在制氧单元中,空气经过滤器1去除水和颗粒物,由空压机增压,经散热器降温,在控制器的调控下,压缩空气通过旋转分配阀的分配进入装填有分子筛吸附剂的吸附塔中,经升压吸附、均压、降压解吸和冲洗等过程,实现氧氮的分离。氮气由排氮口排出,氧气由电磁阀控制,或直接输出常压氧气,或进入供氧单元。在供氧单元中,制氧单元制备的氧气首先经过过滤器2去除可能存在的油气,以防氧气燃爆[13],后经增压泵增压,产生增压氧气。控制单元监控和管理系统的运行。

1.过滤器1#;2.空压机;3.散热器;4、7、18.缓冲罐;5.吸附塔;6、20.压力传感器;8、19.针型阀;9.流量计;10、15.电磁阀;11、21氧体积分数传感器;12.触摸屏;13.PLC;14.A/D模块;16.过滤器2#;17.增压泵

2 结构设计

2.1 结构布局

根据制供氧工艺流程,小型医用制供氧系统主要由空压机、吸附塔、增压泵等设备和缓冲罐、连接管件、控制箱及框架组成。为保证系统结构紧凑、安装维护简便,在有限的空间内对空压机、吸附塔、增压泵、缓冲罐和控制箱等较大部件进行了合理布局,并通过框架和连接管件结合在一起。根据部件外形尺寸和质量,将空压机、增压泵及吸附塔分布在系统的底端,其中吸附塔为3塔结构的一体化吸附塔。3个缓冲罐并排分布在系统上部,固定在吸附塔的侧面[14]。控制箱集成了控制单元的电源电路、可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)、输入输出(A/D)模块,固定在空压机上侧。触摸屏嵌于前面板上,便于操作和监测。使用Solid Works软件进行了制供氧系统的结构模拟,其结构布局如图2所示。

1.控制箱;2.触摸屏;3.前面板;4.散热器;5.过滤器1#;6.空压机;7.吸附塔;8.右上侧板;9.右下侧板;10.增压泵;11.后面板;12.缓冲罐;13.过滤器2#

小型医用制供氧系统平面结构如图3所示,系统外部尺寸为537 mm×709 mm×880 mm。根据元器件的选型和结构设计,小型医用制供氧系统的整机质量为91 kg。电源为AC220 V/50 Hz,若直接产生常压氧气(不增氧),功率为650 W;若制氧和增氧同时运行,功率为900 W。

2.2静力分析

元器件主要固定在系统的框架上,为保证整个系统的强度要求,应对框架进行力学分析。框架采用304不锈钢,屈服强度为205 MPa。系统工作过程中,其框架受力主要有空压机组件重力、增压泵组件重力、吸附塔组件重力、缓冲罐组件重力,其中空压机组件质量为11.40 kg,增压泵组件质量为8.75 kg,吸附塔组件质量为9.00 kg,缓冲罐组件质量为3.45 kg。

1.触摸屏;2.控制箱;3.空压机;4.增压泵;5.吸附塔;6.缓冲罐

使用ANSYS软件对框架进行了静力分析,结果分别如图4、5所示。首先,对框架模型进行处理,删除不影响分析结果的小孔、倒圆角、倒直角等,然后,将模型另存为iges通用图形文件,并导入ANSYS,生成框架模型如图4(a)所示。自由网格划分结果如图4(b)所示,共82 780个单元。对模型进行边界条件设置,采用四脚底面固定约束,并施加各组件的重力,结果如图4(c)所示。由图5的静力分析结果可知,框架在各力的作用下,最大应力为30.595 MPa,如图5(a)所示,远小于其屈服强度,满足设计需求;最大变形为0.122 11 mm,如图5(b)所示,变形程度小,不影响正常使用。ANSYS静力分析结果说明框架强度满足系统设计强度要求。

3 控制设计

控制系统是小型医用制供氧系统的重要组成部分,主要由触摸屏、PLC、A/D模块和电磁阀、传感器等组成。小型医用制供氧系统的制供氧控制原理示意图如图6所示,PLC接收A/D模块传递的信号,并通过触摸屏实现可视化界面操作,完成系统的控制功能。同时,设计了安全报警,监控系统运行状况,以保证系统运行安全。

根据制供氧控制原理,设计了制供氧控制流程(如图7所示)。在通电待机的情况下选择启动制氧开关,空压机和吸附塔开始运行,制氧功能启动。若选择氧气增压,则启动增压泵,否则直接输出常压氧气。在此过程中,出氧压力过高或体积分数过低都会引起报警,并自动进行安全处理,若选择关机,系统则再次进入待机状态。

4 性能评价

通过制供氧工艺、结构和控制系统设计,研制出小型医用制供氧系统样机,并在大气压强为1.01 k Pa、环境温度为25.5℃、相对湿度为36%的实验条件下进行了制氧和供氧性能评价。

当产氧流量为10 L/min时,进行了小型医用制供氧系统的开机性能实验,结果如图8所示,随着开机时间的延长,产氧体积分数急剧上升,当时间为3 min时,产氧体积分数达到90%,此后随着时间的增加,产氧体积分数保持稳定,因此该系统的开机启动时间为3 min。

小型医用制供氧系统制氧稳定性实验结果如图9所示,在连续24 h的运行过程中,产氧流量和产氧体积分数基本保持不变,产氧流量在(10.16±0.15)L/min范围内,变化率小于1.48%;产氧体积分数在(90.82±0.37)%范围内,变化率小于0.41%,这说明该制供氧系统运行稳定且符合标准要求[15,16]。

在制氧性能评价基础上又进行了产氧流量为10 L/min条件下的供氧性能实验,结果如图10所示。随着运行时间的延长,产氧体积分数及供氧压力保持不变,产氧体积分数在(93.83±0.11)%范围内,供氧压强为0.38 MPa,说明小型医用制供氧系统的供氧压强稳定。

5结论

采用变压吸附制氧及氧气增压技术研制的小型医用制供氧系统,产氧流量大于10 L/min,产氧体积分数大于90%,供氧压强为0.38 MPa,外部尺寸为537 mm×709 mm×880 mm,质量为91 kg,电源为AC220 V/50 Hz,功率为650 W(产氧)、900 W(制供氧)。小型医用制供氧系统既可产生常压氧气供人自主呼吸或保健氧疗使用,又可对产生的氧气进行增压,供呼吸机、麻醉机使用,能替代氧气瓶供氧,可保证氧气的连续不间断供应,确保医疗救治过程不会因为缺氧而中断。小型医用制供氧系统结构稳定,安全性强,充分考虑了基层医疗机构的用氧需求现状,重点解决了吸氧供氧和手术用氧需求,能够有效提高伤病员应急救治能力和持续救护能力,提高了基层医疗机构氧气供应的自我保障能力,从而可提升我国基层医疗机构的基本服务能力,具有广阔的应用前景。

医用中心供氧系统的维护和保养 篇2

氧气是维持生命必需的重要物质, 正常人呼吸氧来源于空气。空气为混合气体, 氧含量占20.93%, 在标准大气压 (760 mm Hg或101.3 k Pa) 下, 利用混合气体分压定律 (又称道尔顿分压定律) , 空气中氧分压为760 mm Hg×0.209 3=159 mm Hg (21.2 k Pa) 。空气被吸入呼吸道后, 经呼吸道加温、湿化成为含饱和水蒸气的气体。吸入气体在肺泡内与残气混合稀释, 在肺泡内与肺毛细管血液之间进行弥散交换, 达到平衡[1]。氧气为危重患者实施全面抢救提供有力保障, 缺氧可引起机体生理功能紊乱。作为以中心供氧系统提供氧源的单位, 确保制氧设备高效、安全、稳定显得尤为重要。

2 供氧方式的选择

供氧方式可分为后方供氧和现场制氧。又可分为瓶氧、液氧;制氧可分为深冷法、分子筛法、电化学法、化学法等[2]。

2.1 深冷空分法制氧

利用环境空气就地制取氧气, 采用低温法使空气液化, 然后根据各组分的沸点不同, 通过精馏, 在精馏塔中将液化空气分离成氧和氮的方法制取氧气。此种方法主要适用需要较大氧气产量的场合 (一般的氧气产量≥50 m3/h) , 同时还需要消耗大量的水。

2.2 化学法制氧

化学制氧系统采用固体化学产氧剂制取氧气, 如氯酸盐、过氧化锂、过氧化钠、超氧化钾、过碳酸钠。与其他产氧技术途径相比, 此方法使用时不需要能源, 不受环境限制, 操作简单, 产氧迅速, 是飞机、常规潜艇在必要时进行紧急补氧及核生化条件下战区的救治供氧。但某些化学产氧剂在储存、使用时存在危险, 只适合于特殊环境条件下作为紧急氧源。

2.3 液氧

液氧装在液氧罐内 (从资金、人员、设备投入考虑, 一般情况下医院不具备制备液氧的能力) 由制氧站运输到医院, 在医院经过一系列处理, 送至吸氧终端。液氧优点是稳定、浓度高。缺点是每半年或一年更换1次液氧罐, 液氧罐存储存在一定的风险。液氧的沸点极低, 为-183℃, 当液氧发生“跑、冒、滴、漏”事故, 一旦液氧喷溅到皮肤上将引起严重的冻伤事故。

2.4 变压吸附法

传统的制氧方法是对空气进行深冷分馏, 此法可抽取高纯度的O2、N2、Ar等, 也是大规模生产这些气体的最经济的方法, 但不适合小规模生产。在许多场合, 如医疗供氧、金属冶炼、废水处理等所需氧气的纯度不是很高, 且需要量不大, 因此人们企图寻找一种比深冷法较简便的获取富氧的方法。对分子筛的研究发现, 5魡型分子筛会优先吸附空气中的氮, 这就是变压吸附法 (pressure swing adsorption, PSA) 制取富氧成为可能。如今, 变压吸附是吸附分离技术中一项用于分离气体混合物的高新技术。

3 PSA制氧设备的特点

我院在成立制氧室初期, 比较了以上几种提供氧气的方法, 考虑到成本投入以及医院用氧气量, 选择了卫生装备研究所生产的PSA制氧设备。该制氧设备以空气为原料, 以5魡分子筛为吸附剂, 在常温低压 (小于1 MPa) 条件下, 采用变压吸附技术和六吸附床 (也称六塔) 制氧流程, 将空气中的氧、氮气体分离而制取医用氧气。产氧量10 m3/h, 氧浓度93%±3%, 制氧成本低, 一次性投入可以长期见效。缺点氧浓度低 (相对于其他供氧方式) , 制氧所需时间长, 设备维护保养, 需经过专业培训有资质的人员进行[3]。

本控制系统为自动控制, 原理是:在编程逻辑控制 (PLC) 下, 冷冻干燥机和空压机分步启动, 将空气压入空气储罐中, 当空气储罐达到一定压力时, 制氧主机自动启动并产氧, 当氧浓度达到90%时, 加压泵自动启动, 将氧气压入储氧罐中。储氧罐压力达到预定值 (如0.85 MPa) 时, 加压泵、制氧主机、空压机、冷冻干燥机等分设备自动关机, 整个设备进入待机状态;当储氧罐压力低于预定值 (如0.55 MPa) 时, 按上述开机顺序重新自动启动各分设备, 整个设备又进入制氧状态。

一键式自动开机的流程:触摸屏按下自动开机键→冷冻干燥机启动2 min→空气压缩机启动→空气储气罐达到一定压力时→冷冻干燥机→制氧主机→氧浓度大于90%→加压泵工作→储氧罐→氧气减压器→吸氧终端。

4 PSA制氧设备维护保养

4.1 设备确认

确认各设备、过滤装置、管路、供电系统等处于良好状态, 确认各手动阀、三相电源相序处于正确位置。

4.2 开机

(1) 冷干机开机:当需要开机时, 启动冷干机, 并注意观察冷媒压力表。冷干机媒压力表指示范围0.3~0.6 MPa, 为绿色, 需要添加制冷剂时指示在红色区域。

(2) 空压机开机:启动空压机, 并注意观察空气储罐压力。

(3) 制氧:当压力上升到设定值时, 制氧主机自动启动, 此时注意计时。包括制氧机累计工作时间、当前制氧所用时间。

(4) 产氧:当制氧主机运行30 min (设备经常使用, 短时停机, 再开机时, 该时间可缩短20 min左右) 时, 打开产氧阀, 启动加压泵, 向氧气储罐压氧或启动氧压机向氧气瓶压氧充瓶。

4.3 制氧

(1) 监控:随时观察各仪表、设备、过滤装备是否处于正常工作状态。

(2) 排水:空压机启动后, 每隔30 min, 打开空气储罐底部的排水阀, 排一次水, 将水排净, 一般持续时间为10 s。

4.4 正常关机

(1) 加压泵或氧压机关机, 产氧阀关闭:当氧气储罐压力上升至所需压力上限值 (通常为0.85~0.9 MPa) 时, 或其他原因需要正常关机时, 关闭加压泵或氧压机, 关闭产氧阀。

(2) 制氧主机关机:当制氧流程运行至“停步”位时, 关闭电源。

(3) 空压机关机:按下空压机“停机”按钮之后, 空压机立即卸载, 经15~100 s (不同机型, 该值区别较大) 后停机。

(4) 冷干机关机:当空压机完全停机后, 按下冷干机“停机”按钮。

(5) 排水:排开空气储罐中的排水阀, 排水并卸压。注意, 在下次开机前应将该阀关闭。

4.5 故障关机

(1) 当出现一般故障时, 按正常关机步骤关闭设备。

(2) 当出现紧急故障时, 立即按下各设备“紧急停机” (红色按钮为紧急开关) 按钮或直接切断电源总闸。重启时, 注意紧急停机开关状态。

4.6 常见故障及排除

制氧室对环境的要求:通风、气源远离污染源;冬季保持一定的室温, 防止排水管冰堵。

(1) 空气压缩机:过滤器脏堵 (根据当地情况, 过滤器要定期更换;还可通过进入压力的大小判断过滤器堵塞程度, 适时更换空气过滤器) 、降温油 (检查油位, 通常情况下工作2 000 h要进行更换1次) 、检查压缩机出气压力可与空气储罐上的压力表作对比, 以判断空气压缩机工作情况。远程控制设置问题, 开机前检查压缩机是否处于远程控制状态, 确保正常开机。检查紧急开关是否处于锁定位置, 以免影响正常开机使用[4]。

(2) 空气储罐:排水, 定期对空气储罐排水。按照压力容器管理规定, 压力表每半年、安全阀每年进行1次检定。维护人员可以在压力较小的情况下, 排气口处于安全位置, 活动安全阀扳手, 保证安全阀的正常工作。

(3) 冷冻干燥机:通过进出气口的温度判断冷冻干燥机的工作情况, 还可以通过冷冻干燥机的冷煤指示表, 检查冷煤的使用情况, 及时添加制冷剂。

(4) 制氧主机:定期检查制氧浓度, 使用主机氧浓度监测或铜氨法进行氧浓度测量;多通旋转分配阀维护保养, 加注黄油, 减小摩擦力, 延长弹簧的使命寿命。观察各个继电器的工作顺序, 由于部分继电器使用频率较高需要进行调换。

(5) 加压泵:处于自动状态时, 当氧浓度达到90%以上, 加压泵分手动和自动2种工作方式。电源是通过2个继电器分别接2台加压泵。正常状态下不工作, 检查继电器吸合情况、加压泵供电情况即可排除故障。

(6) 氧气储气罐:当氧气压力达到预设压力时, 由储氧罐压力传感器反馈给制氧主机停止工作。氧气储罐底部设有排污阀, 根据当地情况, 定期进行排污处理。

(7) 吸氧终端:最常见的故障为漏气。发生漏气的原因多为出氧口脏, 导致阀门关闭不严, 清洁处理阀门, 故障即可排除。清洁处理阀门时, 一定要关闭吸氧终端前端阀门或氧气减压阀, 避免对维修人员造成伤害。

5 小结

对于供氧设备的管理一定要责任到人, 工作人员要认真负责, 遇到故障及时检修。检修时要严格遵守断电卸压原则, 制氧室内禁油、禁火[4], 了解氧气特性;查漏时严禁明火, 以确保制氧设备安全、高效运行。

参考文献

[1]吴琪.高压氧临床医学[M].长沙:中南大学出版社, 2003:18-24.

[2]傅征.军队卫生装备学[M].北京:人民军医出版社, 2004:643-662.

[3]石梅生, 赵开利, 陈德瑞.高原高效医用制氧机的研制[J].医疗卫生装备, 2010, 21 (8) :24-26.

医用供氧系统 篇3

医用中心供氧与吸引系统是医院为方便病人治疗与康复，提高工作质量与效率而新建的医疗装备，近几年已广泛应用于各大中小医院。其中供氧系统由制氧装置、储存装置、输送管道及终端组成，而吸引系统则包括负压设备、管道及终端等。该系统配备安装了大量的氧压表、真空表和浮标式氧气吸入器等医用强检计量器具，且系统内输送的是医用氧气和过滤的空气，如果计量器具失准、系统计量参数及安全指标不合格将导致系统运行不正常，影响患者的治疗与康复，严重者危及患者生命。

笔者在计量工作一线开展该系统的计量检测多年，对检测方法和YY/T 0187-94《医用中心供氧和吸引系统通用技术要求》进行了深入研究。利用标准压力表、标准流量计以及其他计量标准对该系统的计量参数和安全性指标进行周期检测，对安装的附属强检计量器具进行了检定。开展此项工作几年来，取得了良好的社会效果，受到广大医疗机构的欢迎。并曾撰文探讨了医用中心供氧与吸引系统的计量检测项目并提出了管理建议。由于该项检测活动在计量工作中属于新兴事物，国家并没有专门统一的计量标准器具，导致开展检测活动的计量部门检测项目和方法各异，失去了计量检测的统一性和权威性。因此，有必要研制出一套计3量检测装置，方便和统一计量部门的检测工作。于是“医用中心供氧与吸引系统计量检测装置”这一科研课题应运而生。

1技术现状

我们经过科技查新，国内外目前没有该项目的研究，就省内9几家开展此项检测业务的计量部门的情况看，大部分采用的是松散分离式的检测方法，即压力(包括正负压)、流量、气密性等参数要分别用压力表或真空表、流量计分别检测，重复进行管路连接、气密性测试等工作，整个检测过程重复繁琐，工作效率不高。

2研究内容

本项目研究的目的是提供一种医用中心供氧与吸引系统检测装置。针对现有技术的不足和检测过程的不便，笔者作了创新设计，即研制一种装置涵盖多种检测设备，只有一个输入端口，一次接入就能实现压力、流量、气密性等检测功能，节省人力物力，提高工作效率。本研究课题主要利用现有检测设备硬件资源、开发环境和可扩展性，借助目前已经成熟的数显压力表、流量计的技术，通过自行设计气路连接方式，把多种检测工作加以整合，实现检测工作的简单化和直接化。

该检测装置包括压力标准表、升压阀、抽控阀、流量计等，如图1所示。

注：本图是该检测装置的结构示意图，其中，1)压力标准表，2)压力源，3)真空源，4)升压阀，5)抽控阀，6)流量计，7、8)开关，9)微调器。

3工作过程

如图1所示, 各种装置构成一个相对闭合管路, 所属压力标准表1与微调器9之间有管道相通, 该管道通过升压阀与压力源相通联, 通过抽控阀5与真空源通连, 同时该管道又与流量计6、开关7和8形成相对比和管路相通连。

该检测装置的工作过程是, 被测氧气即压力源2 (或真空源3) 接入后, 通过调节升压阀4和微调器9 (真空源3接入时调节抽控阀5和微调器9) , 开关7和开关8关闭, 这时标准压力表1显示的数值为氧气压力值 (或真空压力值) 。测量氧气流量时开关8打开, 开关7关闭, 此时流量计的示值即为氧气流量值;同样当测量抽气流速时开关7打开, 开关8关闭, 此时流量计示值即为抽气流速值。

本检测装置研制成功后可依据相关检测规范或标准对医用中心供氧与吸引系统的管道正负压及气密性、终端氧气 (抽气) 流速等各项计量参数进行检测, 填补了医用中心供氧与吸引系统计量检测装置方面的空白, 为质监系统开展该项目的检测提供技术和设备支持。

参考文献

[1]YY/T0186-94医用中心吸引系统通用技术条件.

医用供氧系统 篇4

1.1 建立健全有关医用氧各种规章制度、操作规范。

2.2 让专人药剂师按照制度负责医用氧的采购、验收、储存、发放使用和养护进行管理。首先要核实供应商的《营业执照》、《危险化学品经营许可证》、《药品GMP证书》、委托书, 同时要索取生产商的《危险化学品德生产许可证》、《营业执照》、法定质量标准、医用氧每批检验报告单、产品说明书, 以上所有证件复印件都要加盖红章。由于医用氧的特殊性, 为防止混装工业氧的现象发生, 要不定期的对该次发生的数量、质量与生产商核对。

3.3 医院要设有专库存放医用氧, 内设防爆防然措施, 场地要开阔、通风、不被太阳直晒。

2加强中心供氧系统的管理

2.1 中心供氧系统主要由氧源 (包括汇流排供氧系统、液氧罐、制氧机) 、气体管路 (有脱脂紫铜管或不锈钢管和管路连接件组成) 、减压装置、气体终端及压力报警指示装置等组成。医用中心供氧系统氧源集中在中心供氧站, 氧气通过减压装置和管道输送到手术室、抢救室、治疗室和各个病房的终端处供医疗使用。

2.2 为保证各科室使用的气体恒压恒量, 确保系统安全运行, 在中心供氧站安装1台 (或多台) 带安全阀和声光报警器的双回路大型减压装置, 将高压气体0.8-1.0 MPa减压至0.2-0.5 MPa送至管道。当管路中的输出压力超过0.5 MPa, 安全阀自动卸压以减低压力, 同时声光报警器自动报警。当气源压力<0.2 MPa时声光报警。为了监测各病区氧气使用压力情况, 在每病区单元的护士站安装一个压力监测装置来监测各病区管道的压力, 保证每个病区氧气压力>0.2 MPa, 以实现连续稳定地供氧。

2.3 氧气站的安全, 氧气站内的地线是至关重要的问题。由于氧气在管道内高速流动会产生高压静电, 若没有可靠接地, 容易发生管道内氧气燃烧起火的安全问题。管道系统从设计阶段开始, 就要高度重视其安全性和可靠性, 中心供氧系统要求其管道、终端设备等气密性必须达到国家标准, 中心供氧管路气密性小时漏率0.5%, 如果超标不仅会造成浪费, 还会成为不安全因素, 另外, 管路在和交流电线路交叉之处必须保持一定的相对距离, 对ICU病房、手术室的供氧系统要求设计一套氧气备份系统, 以保证主管道出现故障时, 不中断各ICU、手术间的氧气供应。

3加强中心供氧系统的维护和保养

中心供氧系统绝对禁止沾染有油脂, 以免引起燃烧和爆炸;系统的压力表、安全阀执行每年强检, 还应准备一套以备更换, 每年进行一次气密性检查, 特别是管道螺纹连接处, 发现漏气或调压器、压力表、阀门、防爆装置损坏及异常现象时, 立即修复或更换, 阀门、增压器、减压器、终端胶垫每3-5年应检修或更换一次, 如果低温储槽的防爆片爆破或安全阀起跳排气, 说明低温储槽的夹层真空被破坏, 应当检修后重新抽真空, 终端自闭快速接头、插座由于使用频繁需经常进行清洁维护和保养。

总之, 医院通过专业化的培训, 使操作人员严格按照规程办事, 使医用氧及其设备的管理科学化、规范化、标准化, 提高工作人员的责任心, 来确保医用氧的安全使用。

摘要：医院医用氧安全问题至关重要, 不仅要重视医用氧的采购及制造环节, 而且还要高度重视供氧系统的安装、使用和维护环节, 只有这样医用氧的管理才安全。

医用供氧系统 篇5

1 两种系统的工作原理

1.1 液氧储槽系统

LOX供氧系统主要由低温液体储槽、汽化器、安全阀、压力表、减压器、管道、阀门及终端送氧插头等组成。

液氧储槽集中供氧系统的供氧方式:液氧从液氧储槽流出后,经汽化器汽化,再经减压阀调压后通过供氧管道输送到手术室、抢救室、高压氧等各个病房的终端处,供临床开展正常的诊疗工作。

1.2 PSA制氧系统

PSA制氧系统主要由空气压缩机、冷冻干燥机、制氧机、贮气罐、过滤器、调压器等组成。

制氧系统采用加压吸附常压解吸方法,流程为两塔。原料空气由压缩机加压后,经过空气预处理装置除去油、尘埃等固体杂质及水蒸气,并冷却至常温,经过处理后的压缩空气由进气阀进入装有分子筛的吸附塔,空气中的氮气、二氧化碳等被吸附,流出的气体即为高纯度的氧气。工作流程,见图1。

2 性能评比

2.1 液氧储槽集中供氧特点

液氧储槽集中供气具有以下主要特点:(1)低压供氧,安全可靠;(2)储存运输简便;(3)省时省力,便于医院管理;(4)压力稳定,供氧能力强;(5)急救吸氧及时、方便;(6)经济效益、社会效益明显。

2.2 PSA供氧系统供氧特点

PSA制氧系统适用于各地区、各类医院就地制取医用氧气。可为医疗、保健部门提供永久而可靠的氧源,具有以下特点:(1)无安全方面的特殊要求;(2)氧气可随用随制,开机就能出氧,且可24 h连续运转;(3)产气纯洁、干燥,对管道无锈蚀;(4)以空气为原料,一次性投入后,只需有电即可;(5)低投入高回报,安全可靠;(6)对成本及维护的要求较高。

3 经济效益分析

3.1 液氧储槽供氧情况

我院于1998年购进液氧储槽,一直使用至今。目前中心氧站主要用于病房、急救室、手术室和高压氧舱等处的氧气供给,个别科室由于没有安装中心供氧终端,采用的是瓶氧送气。该液氧储槽每年都做简单的维护保养,除个别零件老化外,无重大问题。

目前使用的液氧储槽容积为5 m3,装满该储槽液氧需8000元左右,根据病人实际的用气量,在夏季满罐液氧能用5～6 d,冬季能用到4～5 d,平均满罐液氧能用5 d左右。2011年我院液氧实际使用量为224 m3,年液氧支出费用为36万元,平均每月花费约2.98万元。1 m3液氧折合瓶氧,约133瓶。将2011年全年液氧使用量换算成瓶装氧气(每瓶压力≥13 MPa),大约为29792瓶,累计每天消耗81瓶(1年365天算),折合瓶装氧气费用为12.08元/瓶。如单独购买瓶氧约26元/瓶,按液氧折算成29792瓶氧计算,1年购买瓶氧的费用高达104万元(运输费除外)。

液氧罐每年折旧费为5000元,维修保养费用约为2000元,总计全年液氧费用达到37万元。

现增加一个新液氧储槽,参数如下:(1)主要配置:液氧储槽1台、汽化器1台、系统管路1套;若需给高压气瓶充氧,还需低温增压泵、高压汽化器及汇流排等设备。(2)主要参数:液氧罐容积10 m3/台;氧气浓度99.99%;输出压力16 kg;汽化器蒸发量1000 m3/h;给高压气瓶充氧30～60瓶/h。(3)设备成本:按上述配置及参数要求,院方直接向厂家购置,需36万元左右(含安装)。(4)设备的管理费用:因设备少、无电动部件;使用寿命长,故维修保养费用低。(5)性能特点:在正确操作、维护及保养情况下,主要设备及元件使用寿命15年以上。按一般情况核算(含设备折旧费)液氧蒸发置换成瓶氧1 m3的成本≤2.0元,无其他能耗问题。(6)供高压氧舱使用简单易行。(7)方便性:两个贮罐互为备用,不受停电影响。液氧灌装由氧气厂负责,一次装满可用约12～15 d。(8)安全系数:储存氧量大,蒸发膨胀系数大,系统工作无噪音。

3.2 PSA供氧系统

如我院改用PSA供氧系统,应综合考虑以下几点:(1)主要配置:空气压缩机两台、干燥器(二级)、油水分离器、超精过滤器、氧气浓度分析仪、氧气流量计、电控柜、空气储槽、氧气储槽及2台制氧机等;若需给高压气瓶充氧,还需高压增压泵、高压安全阀及汇流排等设备。(2)主要参数:满负荷功率45 kW;氧气浓度85%以上;输出压力4 kg,设高压增压泵输出压力可达150 kg;最大流量12 m3/h(压力为4 kg时);给高压气瓶充氧0.5瓶/h(相当于3 m3/h)。(3)设备成本:按上述配置及参数要求,除储槽、部分管、管件及汇流排为国产外,其他均选进口设备,需人民币120万元左右(含安装);若满负荷功率增至90 kW,最大流量24 m3/h(压力为4 kg时),其他配置及参数不变的情况下,需人民币160万元左右(含安装)。(4)维修保养:制氧机使用寿命约为10万小时(11年),按设备固定资产6年折算,设备年平均费用20万元左右。随着使用年限增加,故障率会逐渐增加,维修费用会更高。(5)性能特点:在正常情况下,主要设备及元件连续使用寿命为10～15年。按最好情况核算(含设备折旧费),生产1 m3氧气的成本≥7.8元。(6)由于高压氧舱使用氧气的压力为0.7 MPa(制氧机制氧压力最高为0.5 MPa),不能直接用于高压氧舱供氧,若需要给高压氧舱单独增压,还要添加增压设备。(7)方便性:采用空气作为制氧原料,但停电或机器故障时不能产氧,且用电量大。(8)安全系数:工作人员的责任大,要求熟练地把握设备的性能和原理,按其操作规程加经验维护保养,才能确保临床安全用氧。

此外,由于PSA制氧系统产生的氧气受生产技术、工艺、方式、技术人员的操作方法等多方面的因素影响,产出的氧气在质量上有一定的差别,因此PSA制氧系统产生的氧气目前尚无GMP认证。

4 结论

综上所述,液氧储槽供氧系统明显优于医用制氧机供氧系统。由于氧气在医院的使用中占有重要的地位,因此医用液氧的安全管理显得十分重要,必须加强氧站的安全管理,尽量选择成本造价低,维修方便,故障点少的医用设备,为临床治疗或抢救病人提供可靠的保障。

摘要：随着医院住院病人量逐年上升,对氧气的需求量不断加大。本文对液氧储槽和变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)制氧系统供氧的特点、经济性、气体质量和气体利用率、安全性等特点进行对比,分析了液氧储槽供氧和PSA制氧系统供氧的运行成本及效益。

关键词：液氧储槽供氧系统,医用制氧机,经济效益分析

参考文献

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医用供氧系统 篇6

1 调查方法

1.1 一般资料

2012年3月至2013年3月期间对我市部分医院的医用中心供氧保障系统安全技术考察, 其中三级甲等医院12所、三级乙等医院8所、二甲以下10所。所有医院建立中心供氧保障系统年限在4至17年不等。参与维护管理的工作人员包括中专、大专及以上学历。对每个医院随机抽取100名使用供氧设备的患者进行调查。参与调查的医院的维护管理人员在学历及工作时间以及参与调查的患者性别、学历、病程等方面均无显著差异 (P>0.05) , 因此具有可比性。

1.2 方法

在2012年3月至2013年3月期间进行不定期调查, 各医院从以下几方面进行评估:安全配置 (包括:医用中心供氧系统装备, 运输流程, 控制装置) ;质量控制 (包括中心供氧系统的安装环境, 工艺及技术管理) ;中心供氧保障系统的维护及使用 (包括:对操作及维护的工作人员的培训考核及遇到突发情况的应对能力) ;进行规范化的管理 (包括:中心供氧保障系统建立完整的监督检查体制, 操作及管理) ;并调查患者对供氧设备的满意度。

1.3 统计学处理

数据资料利用SPSS15.0软件进行统计分析, 计数与计量资料分别采用X2检验与t检验表示, P<0.05说明差异具有统计学意义。

2 调查结果

2.1 结果

本项研究所选的医用中心供氧保障系统管理较为完善, 但在考察过程中仍存在不足之处。三级甲等医院患者满意率, 系统维护合格率及规范化管理合格率较三级乙等和其他医院均具有显著性差异, P<0.05说明其具有统计学意义。具体情况见表1。

注:三级甲等组与三级乙等及二甲以下组相比, *p<0.05

2.2 调查情况

在对各大医院的调查过程中普遍看, 医用中心供氧保障系统的使用, 管理及维护相对完善, 部分医院做到定期对医用中心供氧保障系统使用、维护、管理人员及相关医护人员进行培训考核, 配备值班人员, 做好交接班记录并对突发情况采取积极应对措施。

2.3 存在不足

2.3.1 质量控制部分医院条件所限, 中心供氧系统场地选择未达到要求, 四周有建筑物或场地不平坦等情况, 罐体周围依然可见易燃性物质, 甚至明火。氧气浓度超过要求的23%, 且室内的通风不良, 进而导致室内氧气空度过高的现象。对于管道的铺设部分医院未做到横平竖直。

2.3.2 中心供氧保障系统的维护及使用在中心供氧系统的使用及维护过程中未做到及时检查管道及装置的气密性, 未做好相关设备检查维修记录。部分医院的护士站并未按照要求安置流量监控的仪器。同时明确规定应有专业的维修使用人员值班管理, 以便出现情况时及时维修, 部分医院欠缺值班人员, 夜间管理不及时。

2.3.3 规范化的管理部分医院未进行及时的工作人员培训, 使用及维护人员并未定期考核, 在氧气装置瓶上未见明显标志。

3 对策及建议

随着医学的进步和发展, 医疗设备在整个治疗及康复过程中发挥的作用也越来越重要, 对于医疗设备准确有效地使用显得尤为重要。为患者提供氧气的医用中心供氧保障系统关系着患者生命, 其规范合理使用, 已经成为医院管理的重要组成部分。

从海口市部分医院的医用中心供氧保障系统安全技术角度进行考察, 发现许多不足之处, 较为严重的是由于部分医院条件所限, 中心供氧系统场地选择不达标, 四周有建筑物或场地不平坦等情况;在中心供氧系统的使用及维护过程中未做到及时检查管道及装置的气密性, 未做好相关的设备检查维修记录;同时管理制度不完善也为较明显问题。

对于医用中心供氧保障系统安全技术管理具体规程如下:1.安全配置[3]:其中包括系统配置, 运输流程, 控制装置。系统配置主要包括中心液氧源站, 二级稳压稳流箱, 氧气装置, 氧气湿化器, 减压装置, 气体终端等装置组成, 中心液氧源站为整套装置的核心;运输流程:液态氧气经汽化后通过分配器进入各个部门及楼层的主管路, 经减压后, 通过管道将气体运送到病房等;控制装置:中心站中应包括供氧和备用两套液氧储存罐, 以保障氧气可以充分及时供给, 并在装置出现故障时有报警系统进行提示。2.质量控制:其中包括中心供氧系统的安装环境, 工艺及技术管理。中心供氧系统的中心液氧源站应安装在空旷的场地, 四周平坦, 室内不可放置易燃易爆物品, 不能有裸露的电线, 应远离高压线, 明火, 室内通风良好, 且室内氧气含量不宜过高;对工艺及技术的管理, 管道、阀门及接口处等应检查气密性, 以防止漏气, 管道内不可与燃气、蒸汽等使用相同的管件, 管道在铺设过程中应保证水平或垂直状态, 在穿过障碍物时应使用管套。3. 中心供氧保障系统的维护及使用[4]:操作及维护的工作人员应了解整个系统的构造和原理, 经过专业培训考核后才可进行工作, 同时应配备值班人员以保障安全运行。液氧系统禁止接触油脂, 避免爆炸, 每年应对整个装置的气密性, 压力表, 阀门等进行检查, 发现问题及时处理。4.进行规范化的管理[5]:以保障设备及氧气的安全使用, 确保患者及医护人员的安全。医院应针对中心供氧保障系统建立完整的监督检查体制, 操作及管理人员应严格按照要求进行操作, 采取操作、检查、监督及交接班制度;对设备采取实时监控, 目前可以通过无线通讯方式对设备进行实时监控。相关工作场地需专业人员管理, 无关人员不得入内。为保障医用氧使用的准确, 需采取计量管理, 对压力表等计量工具采取定期检查, 并送到相关部门检测, 以保证其准确安全。对于氧气瓶也应定期进行检查维修, 避免暴晒、避免剧烈碰撞。需培养高素质的使用、维护、管理人员, 经培训考核后可以上岗, 需熟练掌握正确的操作规程, 进行检查及维护, 并对出现的突发情况, 采取积极有效的应对措施, 医院也需定期对相关工作人员进行培训。在考察过程中三级甲等医院患者满意率, 系统维护合格率及规范化管理合格率较三级乙等和二级以下医院高, 提示三级乙等以下医院在规范化管理方面欠缺较多。

医院通过对工作人员的专业培训, 使工作人员操作规范, 对设备管理标准化、科学化, 以确保氧气安全合理利用, 同时医用中心供氧保障系统的科学管理, 可以有效提高氧气利用率, 经济效益也随之提高。

参考文献

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医用集中供氧技术的对比分析 篇7

1 医用供氧现状和发展趋势

国内医院集中供氧系统始于二十世纪八十年代中期, 为早期的瓶氧、汇流排供氧。八十年代末, 液氧供氧开始大规模推广, 而到了九十年代, 新一代氧源技术PSA (压力转换吸附) 制氧应运而生。目前, 新建医院的氧源供给基本均采用液氧或PSA制氧。

2 集中供氧技术的对比分析

2.1 技术特点

钢瓶或汇流排供氧, 由医用氧气钢瓶、汇流排、自动切换控制台、声光报警器及管道和附件组成, 机械作业、手工操作, 劳动强度大, 无技术含量, 主要做好连接时的防漏气检查和压力监测即可。

液氧供氧系统由低温液体贮罐、汽化器、止回阀、安全阀、压力表、减压器及管道等组成, 整体较平稳, 在加强日常监测、管阀调整和维护的情况下, 比较节省人力。

PSA制氧系统由制氧主机、无油空气压缩机、缓冲罐、干燥机和贮氧罐及管道系统组成, 以空气为原料, 实时制氧、供氧, 采用电脑智能化控制系统和全自动加载/卸载调节系统, 尽可能节省电能降低运行成本。双机组使用, 在遇到用氧高峰时, 可自动或手动启动, 满足用氧需要。可选配氧气钢瓶汇流排, 在医院短暂停电时作为备用氧源。

2.2 安全性

2.2.1 瓶氧和汇流排供氧技术

氧气瓶是高压容器, 对温度、碰撞和振荡都敏感, 而且钢瓶需定期作气瓶检测。运送途中属危险品作业, 有潜在的爆炸危险。单独瓶氧进入无菌区域, 是直接或交叉感染的传播体。

2.2.2 液氧供氧技术

液氧槽车在向液氧罐灌注液氧时如发生大量泄漏扩张为气态氧后, 如遇明火可能燃烧爆炸, 所以要求氧气设备必须远离建筑物。液氧是超低温液体, 在储存和运输过程中, 总有一定量的液氧汽化, 如遇明火、碰撞、罐内压增高减压阀失灵时或雷雨季节, 都存在不安全的隐患。

2.2.3 PSA供氧技术

全套设备在低压下运行, 最高压力的储氧罐压力在0.9MPa以下, 相对安全。系统自动运行, 无需经常调校, 但因有电动设备及电路控制系统, 有人值守为好。

2.3 经济性

2.3.1 瓶氧和汇流排供氧技术

设施简单, 前期投入少, 瓶氧价格一般地区每瓶约23元左右。后期人力及用氧费用都比较高, 且瓶氧几乎都有残留, 有一定的浪费。设备几乎无维护成本, 但钢瓶检测有一定费用, 总体上经济性较差。

2.3.2 液氧供氧技术

单套液氧罐及站房的购置安装费用大约在30万元左右。当前液氧价格国内一般地区价格在每吨1300元左右, 经计算折合成瓶氧价格约每瓶10元, 供氧纯度>99.5%左右。每8年左右大修一次, 进行抽真空、更换阀门、阀芯等, 检修费用约3万元。除报警装置外, 没有电动部件, 无电费消耗, 比较经济。

2.3.3 PSA供氧技术

设备购置价格较高, 视用氧量选定机型50~200万元不等, 前期投入成本高。单台设备电源功率在20 kW以上, 每天运行约18 h。日常除电费水费外, 氧源自给, 折合瓶氧费用为每瓶约6.5元, 后期相对费用低。沸石分子筛视用氧使用情况确定寿命周期, 一般每10万小时更换, 单次更换费用约6万元。因购置成本高, 目前部分医院与厂家进行投资合作的较多。

经理论和实际测算, 在用量上:1吨液氧≈133瓶瓶装氧≈800000升瓶氧=800立方气态O2。

2.4 可靠性

瓶装氧供给由厂方配送, 在定期作钢瓶检测的情况下, 对医院来说基本无大的安全隐患。对用氧量较大的医院, 需配备的钢瓶较多, 使用上很麻烦, 价格上受厂家制约的因素也多, 但供氧稳定性方面基本上能得到保证。

液氧罐储氧量大, 维护人力少, 一次灌装可用20天左右。但液氧罐蒸发膨胀系数大, 一旦发生大的事故, 危害程度高, 后果难以想象和预料, 具有较大的安全隐患, 必须加强巡视检查和维养。

PSA, 能产氧, 在边远或经常停电地区需配装发电机。原料为空气, 取之不尽, 供氧不受市场氧气涨价和运输的影响, 具有一定的独立性。供氧浓度在93%左右, 易发生氧纯度偏低的情况。其危害程度局限, 一般不会造成社会影响。

从三种供氧技术的对比分析可以看出, 液氧供氧技术明显优于瓶氧和汇流排供氧, PSA供氧与液氧供氧又各有所长。各医院选择何种氧源供给, 一般要根据各自的规模、地盘面积大小、当地液氧价格和运输条件以及医院自身的经济实力等因素来综合考虑。在交通不便的地方或山区, 液氧或瓶装氧供给困难, 多选择PSA制氧。有的大型新建医院在尚未购置液氧罐之前, PSA也是选择方式之一如果当地液氧价格适中, 运输条件便利, 选用液氧的医院则具有普遍性。对供给保障要求比较高的大型综合性医院, 几种供给方式可以合理并举。

摘要：随着医院医用集中供氧技术不断发展, 安全性、经济性和可靠性日益得到关注。通过对这几方面的对比论证, 各医院可以根据实际情况选择何种适宜自身的供氧方式。