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医用负压真空系统施工与运行中的问题解析(2)
医用真空气源设备的选择,既关乎真空汇的排放质量、压力及气量要求,同时又关乎设备运维、污染物处理排放与环境安全的因素。现行最新医疗器械注册目录分类,已将医用真空设备列入二类医疗器械注册管理。因此建议医院在气源设备的选择上,优先选择具备整套设备集装生产及具备生产资质的优质设备。
2.2 设备选型
真空气源设备的选型主要考虑医疗机构的用气量。国家标准《医用气体工程技术规范》(GB-2012)[9.2.1]中提供了医用气体系统流量,其计算为公式1:
式中Q为气源计算流量(L/min);Qa为终端处额定流量(L/min);Qb为终端处计算平均流量(L/min);n为床位或计算单元的数量;η为同时使用系数;Qa、Qb、η均按照《医用气体工程技术规范》(GB-2012)附录B取值。
规范同时提供了医疗卫生机构不同用气单元的终端组件的设置要求,以及计算流量的对照参数:附录A和附录B。该计算公式和数值系采用英国健康技术备忘录(health technical memorandum,HTM)02-01的计算方法。英国HTM02-01要求严谨,安全要求上高于国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)7396和美国消防协会(National Fire Protection Association,NFPA)99C。因此,在气源设备的选型上,严格按照国家标准GB-2012[9.2.1]的计算方法是相对科学和具备前瞻性。不建议使用医院传统的用气数据和过往设备的配置型号进行匡算和比对选型。
3 输气管道管材、管径及压力损失
3.1 管材选择
医用真空系统是通过真空泵造成的负压,通过系统终端输气管道吸除患者体内的痰、血、脓及其他污染物。《医用中心吸引系统通用技术条件》(YY/T0186-94)[4.3.1][2]要求,吸引管道材料可采用镀锌钢管、铜管和不锈钢管。镀锌钢管应符合国家标准《低压流体输送用》(GB3091-2008)的要求;铜管应符合国家标准《铜及铜合金拉制》(GB1527-2006)的要求;《医用气体工程技术规范》(GB-2012)[5.2.1]规定:除设计真空压力<27 kPa的真空管道外,医用气体的管材均应采用无缝铜管或无缝不锈钢管;无缝铜管应符合现行行业标准《医用气体和真空用无缝铜管》(YS/T650)的有关规定;无缝不锈钢管应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》(GB/T)[3]的有关规定。此外,ISO7396-1-2007[4]医用气体管道系统、NFPA99C以及EN标准均将紫铜管作为医用气体管道的选用管材。根据标准规范要求,由于镀锌钢管在医院实际使用证明其易泄露、寿命短及影响真空度,因此不建议再选用镀锌钢钢管;紫铜管由于有国家质量监督检验检疫总局的YS/T650-2007专用标准要求,因此推荐使用;不锈钢管目前国内无针对医用气体使用的管材标准,如选用应符合国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》(GB/T)的有关规定,同时还应符合材质性能不应低于OCrNi9奥氏体即304不锈钢的管材要求。
3.2 管径
真空负压系统是手术及急救过程中吸痰、吸脓、吸血以及吸引堵塞人体气道通路异物所必用。当在手术,外科救治过程中,需要迅速寻找到破损创伤面,并进行止血缝合时,负压吸引系统尤为重要。目前医院存在由于管径选择失误、输气管道直径偏小而致终端的流量与压力难以保证的问题。
现行有关医用气体的有关标准:中华人民共和国医药行业标准《医用中心吸引系统通用技术条件》(YY/T0186-94)、国家标准《医用气体工程技术规范》(GB)以及国家标准《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB-2013)[5]均未规范医用气体所使用的输气管道管径选择上采取的计算办法。设计部门在设计医用气体管道时,一般采用流量、流速以及已知的流动气体种类的情况下,通过流导计算公式得出输送气体管道的管径。气体的流量一般按照《医用气体工程技术规范》(GB-2012)[9.2.1]提供的医用气体系统流量计算由公式1获得。
气体的流速按照《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB-2013)[9.3.3][5]气体在输送导管中的流速不应大于10 m/s。气体内管径计算为公式2:
式中d为管径(mm);Q为流量(m3/h);V为流速(m/s)。
负压吸引管道内流动的是空气和少量水气的混合气体,气体和液体的一个显著区别就是其具有可压缩性,气体的体积随压力的变化而变化。此外,气体的体积也随温度的变化而变化,因此,气体管道的水力计算要比其他气体管道更为复杂。
在医院实际案例中,大部分医院是按照设计院的设计方案,或者具备设计资质的深化方案进行施工。由于设计多数是把理想气体状态作为计算依据,加之医用气体同时还会受到环境温度、流体温度、压力损失、输送距离、用气规模等众多因素的影响,因此由于医用气体管道直径偏小,致使终端的流量与压力难以保证的情况时有发生。医院在建设设计阶段应选择设计能力较好的设计部门或专项深化单位进行设计,避免留下难以改变的使用缺陷。
文章来源:《水力采煤与管道运输》 网址: http://www.slcmygdys.cn/qikandaodu/2021/0708/593.html