醫(yī)院供氧方案設(shè)計(jì)論文

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1供氧模式比較分析

氧氣瓶供氧依地區(qū)不同，收取費(fèi)用不同，一般折合5～7元/m3，40L瓶氧為26～36元；液氧按當(dāng)?shù)匾貉鯊S供應(yīng)價(jià)核算，國內(nèi)一般以地區(qū)價(jià)1700～1800元/t計(jì)，在3.6元/m3左右；PSA制氧主要以電費(fèi)損耗為主，用電按國內(nèi)一般地區(qū)價(jià)0.8元（/kW•h）計(jì)，一般1m3為1kW•h電，因此，采用40L氧氣瓶，每瓶按5.2m3計(jì)算。

2方案選型

瓶氧供氧與液氧供氧主要是按需供給，對醫(yī)院的需氧量要求不嚴(yán)格，不夠就補(bǔ)充。而PSA制氧機(jī)在建設(shè)前，需進(jìn)行需氧量測算，從而決定建設(shè)規(guī)模。首先，采用PSA制氧機(jī)供氧前，應(yīng)了解醫(yī)院平均月氧氣消耗量、病床數(shù)、手術(shù)間、ICU病房數(shù)等；其次，開展平均用氧量、高峰期用氧量等測算；最后，經(jīng)綜合評估后，方可確定氧產(chǎn)量的選擇。本文以某中心醫(yī)院用氧量為例，進(jìn)行方案選型設(shè)計(jì)。某醫(yī)院每月用液氧數(shù)量折合成40L瓶氧為5000多瓶，醫(yī)院病床總數(shù)1600張，手術(shù)室23間，ICU病床27張，24人高壓氧艙1個(gè)。則PSA制氧系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)如下。

2.1執(zhí)行及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

中心供氧建設(shè)時(shí)應(yīng)要求建設(shè)方的技術(shù)材料、設(shè)備、工程、設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行全部按相關(guān)的最新國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，如采用國外標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)提供中文文本，并確認(rèn)該標(biāo)準(zhǔn)不低于相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。工程各設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、供貨、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收和維修，其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)必須符合或高于國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如有新標(biāo)準(zhǔn)則采用新標(biāo)準(zhǔn)。各執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分類及具體名稱如下：

（1）供氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、驗(yàn)收。YY/T0187—1994《醫(yī)用中心供氧系統(tǒng)通用技術(shù)條件》；GB8982—1998《醫(yī)用氧氣》。

（2）吸引系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、驗(yàn)收。YY/T0186—1994《醫(yī)用中心吸引系統(tǒng)通用技術(shù)條件》。

（3）壓縮空氣儲罐的設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收。GB150.01-04—2010《鋼制壓力容器》。

（4）電氣設(shè)備安裝驗(yàn)收。GB3836.4—2000《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電器設(shè)備》；GBJ50150—2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》。

（5）系統(tǒng)中各種管道施工及要求。GB50235—2010《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；GB50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。

（6）醫(yī)用氣體終端的驗(yàn)收。YY0801.1—2010《醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)終端第1部分：用于壓縮醫(yī)用氣體和真空的終端》；GB/T12241—2008《安全閥一般要求》；GB567.1—2012《爆破片安全裝置》；GB50184—2011《工業(yè)金屬管道工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》；GB50236—2011《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程及驗(yàn)收規(guī)范》。

（7）各類管路驗(yàn)收。YS/T650—2007《醫(yī)用氣體和真空用無縫銅管》；GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》；GB/T14976—2012《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》；GB/T12459—2005《鋼制對焊無縫管件》。

（8）供氣工程的施工。GB50751—2012《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》。

2.2用氧量測算及分析

氧量測算是制定中心供氧總?cè)萘康闹匾罁?jù)，一般制氧量的測算以醫(yī)院現(xiàn)有月瓶氧消耗為依據(jù)，或通過現(xiàn)有病床數(shù)、手術(shù)間、ICU等數(shù)量進(jìn)行高峰用氧估算。

2.2.1平均用氧量測算因已知醫(yī)院月用氧量折算為5000多瓶，因此考慮一定的冗余量，按6000瓶計(jì)算，滿瓶壓力取13MPa，即130kg/cm2，則醫(yī)院每月用氧量為40L×130×6000÷1000L/m3=31200m3因此，每天平均用氧量為1040m3，則對PSA制氧機(jī)而言應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為機(jī)組每日工作時(shí)間不超過10h為宜，為此，該院的制氧機(jī)需求為1040÷10=104m3/h。

2.2.2高峰期用氧量測算依據(jù)YY/T0187—1994《醫(yī)用中心供氧系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的規(guī)定，測算用氧量時(shí)，各病房和手術(shù)室氣體流量、使用率按表4計(jì)算。由此，該院高峰期用氧量測算情況見表5。

2.2.3氧產(chǎn)量建設(shè)規(guī)模選型時(shí)為使設(shè)備可靠運(yùn)行，并保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，延長使用壽命，設(shè)備應(yīng)有一定的運(yùn)行與停機(jī)比，通常為1∶1，且保證醫(yī)院24h不間斷用氧需求，考慮設(shè)計(jì)的冗余量及醫(yī)院發(fā)展等因素，建議：該醫(yī)院總制氧量為120m3/h，采用30m3/h醫(yī)用分子篩制氧設(shè)備4套；所有制氧設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí)，每天運(yùn)行時(shí)間為10h，運(yùn)行與停機(jī)比為1∶1.4，設(shè)備運(yùn)行可做到一用一備，具有很好的散熱時(shí)間和較充裕的維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間。當(dāng)用氧高峰期時(shí)，所有設(shè)備同時(shí)運(yùn)行可滿足102m3/h的高峰期用氧量需求。

2.3設(shè)備選型

本文所述中心醫(yī)院采用液氧供氧，月液氧購置費(fèi)用及人員工資費(fèi)用統(tǒng)計(jì)為16萬元，年支出費(fèi)用192萬。基于PSA制氧設(shè)備，其供氧成本主要由設(shè)備購置費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、維修費(fèi)用組成。采用4臺30m3/h制氧設(shè)備成本如下：

（1）設(shè)備成本。90萬/臺套（國產(chǎn)品牌），合計(jì)360萬元。

（2）運(yùn)營成本。

①電費(fèi)：4套設(shè)備總功耗為160kW，假設(shè)每天運(yùn)行10h，則耗電量為1600kW•h。醫(yī)院用電收費(fèi)按0.8元（/kW•h）計(jì)算，則每天電費(fèi)為1280元，每月電費(fèi)為3.84萬元。

②人員：2人，2500元/人，5000元/月。因此，運(yùn)營成本為每月4.34萬元，52萬/a。

（3）維修成本。前3a免費(fèi)保修，3a后按設(shè)備購置費(fèi)用5%核算，18萬/a，平均1.5萬/月。因此，醫(yī)院僅需30個(gè)月即可收回成本，而30個(gè)月后每月能節(jié)省10萬元，為醫(yī)院年節(jié)支120萬元。目前，國內(nèi)外制氧設(shè)備廠家眾多，價(jià)格差異較大，國內(nèi)制氧設(shè)備技術(shù)成熟，但價(jià)格一般為進(jìn)口售價(jià)的1/2，售后服務(wù)價(jià)格僅為國外的1/4，同時(shí)由于國內(nèi)廠商的技術(shù)力量制約，進(jìn)口設(shè)備的維修難以及時(shí)維護(hù)，給醫(yī)院造成不必要損失。因此，建議在設(shè)備選型時(shí)應(yīng)考慮以國產(chǎn)設(shè)備為主。

2.4機(jī)房要求

設(shè)備機(jī)房布局圖需依據(jù)醫(yī)院最終確認(rèn)方案、機(jī)型、數(shù)量等實(shí)際情況進(jìn)行合理布局規(guī)劃，而一般機(jī)房建設(shè)的基本要求：機(jī)房高度應(yīng)足夠，地面應(yīng)堅(jiān)固、平整，建議內(nèi)墻面做吸音處理；機(jī)房內(nèi)外配備干粉式滅火器材，機(jī)房照明應(yīng)安裝防爆燈及開關(guān)；空壓機(jī)、儲氣罐、冷干機(jī)、過濾裝置處應(yīng)設(shè)下水道；機(jī)房內(nèi)溫度應(yīng)為5～38℃，通風(fēng)良好；地面施工時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行設(shè)備動(dòng)力線管預(yù)埋工作；空壓機(jī)上散熱口與排風(fēng)口應(yīng)制作排風(fēng)管連接至機(jī)房外；機(jī)房進(jìn)風(fēng)口加裝過濾網(wǎng)；制氧主機(jī)放空管應(yīng)接至機(jī)房外，并做消音處理。

3結(jié)果

通過對3類氧源的安全性、使用方便性及可靠性、經(jīng)濟(jì)性分析可知，基于PSA制氧機(jī)的供氧方式安全性好、使用方便，同時(shí)具備較好的經(jīng)濟(jì)性，因此，是中心供氧的最佳選擇方式。從國內(nèi)醫(yī)療單位的總體情況看，目前是3種氧源技術(shù)并存。從近年新建或改造集中供氧系統(tǒng)的醫(yī)療單位看，主要以液氧和PSA制氧為主，瓶氧供氧已逐步淘汰，而應(yīng)用PSA氧源技術(shù)的單位占絕大多數(shù)。

4結(jié)語及展望

近年來，依據(jù)PSA技術(shù)制取高純氧技術(shù)及設(shè)備已取得成功，并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。因此，從未來發(fā)展看，PSA氧源技術(shù)必然會以其顯著的技術(shù)優(yōu)勢取代瓶裝氧源技術(shù)和液氧氧源技術(shù)。

作者：羅建軍 王行高 馬巍