醫(yī)用壓縮空氣供氣系統(tǒng)設(shè)計與氣體質(zhì)量控制

一、醫(yī)用壓縮空氣的用途醫(yī)用壓縮空氣與醫(yī)用氧氣、吸引一樣，是現(xiàn)代化醫(yī)院集中供氣系統(tǒng)的重要組成部分，其主要用途為： 1、作為重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室呼吸機(jī)的動力。 2、為病人，特別是重癥病人提供氧氣/空氣混合氣體。 3、作為手術(shù)室氣動工具的動力。 4、作為牙科氣動工具的動力。 5、作為供應(yīng)室某些設(shè)備的動力。 6、作為理療及康復(fù)治療設(shè)備的動力。通常，對于規(guī)模為 500―1000 床位的較大型醫(yī)院，選用三臺（或兩臺）供氣量為1.5―2.0m3/min無油空壓機(jī)，即可滿足大約 40 張監(jiān)護(hù)病床、20 張手術(shù)床、10 張牙科椅的用氣需要。二、醫(yī)用壓縮空氣的特殊要求與普通工業(yè)用壓縮空氣不同，醫(yī)用壓縮空氣屬特殊用途的壓縮空氣，事關(guān)病人生命安全，必須符合醫(yī)用壓縮空氣有關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。我國目前尚未制訂醫(yī)用壓縮空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通常參照英美發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)，英國醫(yī)用氣體標(biāo)準(zhǔn)（HTM2022）有關(guān)壓縮空氣質(zhì)量的規(guī)定摘錄如下：（2．8 從氣瓶和液體源提供的醫(yī)用氣體遵守歐洲藥典(Ph Eur)的相關(guān)章節(jié)。目前歐洲藥典還沒有醫(yī)用空氣產(chǎn)生場所和 PSA 系統(tǒng)的規(guī)定，表 1 是醫(yī)用氣體的質(zhì)量規(guī)定。 2．9 新歐洲藥典對醫(yī)用空氣的介紹將從 1998 年生效，隨之醫(yī)用空氣需遵循這個新規(guī)定。歐洲藥典也規(guī)定了需要采用的合法協(xié)議。 2．10 管路醫(yī)用壓縮空氣的質(zhì)量，特定容量，干燥和雜質(zhì)濃度應(yīng)符合表 1 中最大濃度需要的要求，是基于 BS EN 132:1991 呼吸氣體標(biāo)準(zhǔn)的。第 15 章 “確認(rèn)和證明”給出測試過程的說明。

注：同樣數(shù)值適用于其它醫(yī)用氣體；參考?xì)W洲藥典的相關(guān)章節(jié)；

對于牙科用的壓縮空氣應(yīng)參考相關(guān)的補(bǔ)充規(guī)定。

氣味

2．11可測量的帶氣味微粒物質(zhì)的極限大約為0.3mg/m3.

2．12一些人造橡膠材料，有一種與眾不同的氣味，尤其在剛開始用時，如軟管。經(jīng)過大量的實驗，代理商可掌握氣味微量出現(xiàn)，并且沒有有毒化學(xué)氣味。顯然，氣味不應(yīng)是令人作嘔的。濕氣

2．13同樣可以看出，那些人造橡膠材料把微量的濕氣釋放到氣流里。在測試最初濕氣總量很小，到后來稍微超過0.095mg/l。在測試最初，濕氣細(xì)微的升高要持續(xù)幾個月。大量實驗顯示這種細(xì)微升高沒有影響，可以減少工作氣體的凈化或是系統(tǒng)的使用。

2．14醫(yī)用壓縮系統(tǒng)里應(yīng)裝有細(xì)菌過濾器，減少孢子和易對病人有攻擊性的傳染材料的輸送。

2．15如果材料是濕的，微生物能夠滲進(jìn)細(xì)菌過濾器。因此，對細(xì)菌過濾器用的醫(yī)用氣體的干燥度在測試點，應(yīng)定期的進(jìn)行檢查（至少每三個月），使用第15章規(guī)定的測試設(shè)備。） ┉ ┉

美國醫(yī)用氣體標(biāo)準(zhǔn)（NFPA99）、醫(yī)用氣體國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO7396-1）與英國醫(yī)用氣體標(biāo)準(zhǔn)(HTM2022）基本相同。

通常壓縮空氣系統(tǒng)有四種污染源，即油份、水份、塵埃、異味。必須按醫(yī)用氣體標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格控制上述四種污染源。

1、控制氣源油份，必須采用完全無油空壓機(jī)，通常輸出壓縮空氣含油量不得超過0.03ppm，另外必須設(shè)置AA級超高效除油過濾器，達(dá)到最低殘留油份含量僅僅只有0.001ppm,以確保醫(yī)用儀器不受污染，同時避免對病人身體健康的影響。而通常工業(yè)用空壓機(jī)不能保證無油，其含油量達(dá)5ppm,使用兩年后，有的甚至達(dá)到10ppm以上，嚴(yán)重影響病人健康，甚至造成醫(yī)療事故。

2、控制氣源水份，壓縮空氣系統(tǒng)必須安裝干燥機(jī)。一般空氣中的水份皆呈氣態(tài)，不易被察覺其存在，但經(jīng)空壓機(jī)壓縮及管路冷卻后，則會凝結(jié)成液態(tài)水滴，例如：在大氣溫度30℃，相對濕度75%情況下，一臺排氣量1.5m3/min、工作壓力為0.7Mpa的空壓機(jī)，連續(xù)運轉(zhuǎn)24小時，壓縮空氣中可凝結(jié)出50升水份。如不除去這些水份，可引起各種使用壓縮空氣的醫(yī)療儀器（包括體外循環(huán)機(jī)、呼吸機(jī)、手術(shù)氣具、牙科氣具等貴重醫(yī)療儀器）管路附件銹蝕，系統(tǒng)故障，對醫(yī)院造成重大經(jīng)濟(jì)損失，重者危及病人生命。

3、為控制氣源塵埃，壓縮空氣系統(tǒng)必須安裝AR/AAR級主管路過濾器，濾除1微米以上的固體顆粒，避免固體顆粒對醫(yī)療儀器及病人的影響。

4、為控制氣源異味，壓縮空氣系統(tǒng)必須安裝ACS級活性碳過濾器，氣體經(jīng)活性碳滲透處理，完全吸附碳?xì)浠衔锏葰怏w異味，達(dá)到完全無臭、無味之高質(zhì)量空氣。

上述四種污染源，控制氣源水份容易被人們忽略，但危害極大。當(dāng)采用水潤滑無油螺桿式空壓機(jī)時，氣源水份控制問題更值得重視。

三、壓縮空氣的飽和含濕量、露點及冷凝析出水量

空氣中所含水汽的量稱為空氣濕度，空氣濕度達(dá)到最大值的濕空氣稱為飽和濕空氣，此時的含濕量稱飽和含濕量�？諝鈮嚎s或冷卻時，飽和含濕量下降，空氣中的水份容易析出，開始有水份析出的溫度稱為露點。露點表征空氣含水量，露點低，空氣含水量少，空氣壓縮或冷卻時，冷凝析出水量減少。

四、壓縮空氣除水器、干燥器

為了控制壓縮空氣水份，醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)必須安裝除水器以及各種干燥器，包括氣水分離器、冷凍干燥器、無熱再生干燥器、加熱再生干燥器、微熱再生干燥器等。

1、氣水分離器。通過改變氣流方向和速度，從氣體中分離出水以及塵埃。通常是一臺小型容器，有檔板式、離心式兩種類型，析出的水以及塵埃沉淀在容器底部，由排污閥排放。氣水分離器安裝在空壓機(jī)后，只能用來對壓縮空氣進(jìn)行初步除水。

2、冷凍干燥器。利用冷凍機(jī)將壓縮空氣中的水份冷卻至飽和點，冷凝水析出并自動排放。冷凍干燥器穩(wěn)定可靠、不耗氣、壓力損失小，但壓縮空氣露點只能達(dá)到4℃。冷凍干燥器可用來對醫(yī)用壓縮空氣進(jìn)行前置干燥，或用于要求不高的醫(yī)用壓縮空氣除濕。

3、再生干燥器。在低溫或高壓下，水被吸附劑吸附；在高溫或低壓下，水從吸附劑解吸，同時吸附劑再生。再生干燥器采用雙塔，一塔吸附、另塔解吸。再生干燥器按預(yù)定工藝流程、通過氣控或電控執(zhí)行元件工作，按再生方式不同，可分無熱再生干燥器、加熱再生干燥器、微熱再生干燥器。三種再生干燥器的綜合比較見附表。

再生干燥器可以滿足醫(yī)用壓縮空氣對水份的特殊要求，保證壓縮空氣露點溫度達(dá)到-40~-60℃以下。三種再生干燥器中，微熱再生干燥器綜合了無熱再生、加熱再生兩種干燥器的優(yōu)點，無熱再生干燥器再生耗氣大，排氣燥聲是個較難解決的問題。

五、壓縮空氣露點測量

準(zhǔn)確測量、嚴(yán)格控制醫(yī)用壓縮空氣水份含量、保證醫(yī)用壓縮空氣質(zhì)量，是減少氣動醫(yī)療工具及氣動醫(yī)療儀器損壞、確保病人治療安全的最重要措施之一。而嚴(yán)格控制醫(yī)用壓縮空氣水份含量的前提是準(zhǔn)確測量水份含量，按不同原理，微量水測量方法有四種：電解法、露點法、電容法、晶體振蕩法等，其中露點法應(yīng)用最普遍，靈敏度1~0.1/10-6 ，但儀器價格昂貴。

六、壓縮空氣站房設(shè)計

壓縮空氣站房設(shè)計，要保證提供安全可信賴的醫(yī)療氣體及有效率的操作和使用。在正常狀態(tài)和單一故障狀態(tài)下，供給系統(tǒng)不能造成供給的中斷。由一套主要供給，一套輔助供給和一套備用供給組成。壓縮空氣的站房建設(shè)可根據(jù)醫(yī)院的具體情況略有不同，但應(yīng)包括一下幾個部分。

1、空壓機(jī)

形式：風(fēng)冷，箱式低噪聲無油旋齒壓縮機(jī)

1.1 技術(shù)參數(shù)

型號：

排氣量:

最高工作壓力:

冷卻方式：風(fēng)冷

電機(jī)功率:

噪音: 小于 63 dB(A)

1.2基準(zhǔn)工況

進(jìn)氣壓力(絕對壓力):

進(jìn)氣溫度: 20 ℃