医院中心供氧系统的运维管理与应急改造

医院中心供氧系统的运维管理与应急改造摘要：本篇简单介绍了医院中心供氧系统的必要性点，通过对两种常规供氧方式对比，讨论出医院供氧的最佳选择，同时对医院供氧管道铺设过程中的架设方式进行了分析、对液氧站人员的要求以及加强医院供氧系统安全管理的相关措施进行了分析，以及在医院用气量激增的情况下相应对的措施和解决方案进行了分析说明。

对医院中心供氧系统提供一些依据和借鉴。

关键词：中心供氧；氧源；管道铺设；管理
医院医用气体供应系统被称为生命支持系统，它在整个医用专项系统中的位置举足轻重，其作用不言而喻。

同时，它也是关乎医院、医疗安全的要害设施。

目前，国内医用气体系统领域关于工程设计、建设和管理等宏观方面的标准、规范比较健全，发展较为成熟，但在医用气体设备操作方面，细化程度却远远不够，也缺少相应的理论支持，而医用气体设备，特别是其中的特种设备，对操作的技术性、规范性要求却很高。

那么在临床使用量大幅度提升、供氧设备高强度运转时，为了确保医院正常运行，保障人民群众的生命安危，对供氧系统进行应急改造与扩容。

对于医疗的可持续发展和提高人民医疗水平均具有重要价值意义。

一、医院集中供氧系统工程的特点和方式
医用气体集中供应系统在使用上十分方便，可用于抢救，可有效提高医疗安全使用水平；医用气体主要有三种输送方式：集中供应系统输送氧气、吸引和压缩空气。

病房采用的供氧方式为：医用气体集
中供应系统。

因为这种方式实用性强、安全性高、操作简便、可靠等，并且集中供应系统输送氧气这种方式布置更加美观整洁，可用于治疗的空间更大，方便医护人员为病人操作治疗。

以此更可减轻医护人员的劳动强度，改善病房内环境。

医用气体集中供应系统所需要的站房、管线、室内终端都是统一设计规划的，后续专业人员维修和维护的过程也更加便利。

需要培养从业人员的专业素质，熟悉和掌握医用气体集中供应站房的设备性能，设置规模，对于供气进行严格管理。

集中供氧的任务就是向医院需要供氧的各个科室及时供应符合医用需求的氧气。

我院中心供氧系统的供气方式为以下两种。

1.汇流排气瓶供氧
汇流排集中供氧：这种方式的优点是氧气瓶在指定位置进行集中管理，可很大程度上降低安全隐患。

但此方式也有缺点，如医院供氧需求较大，氧气瓶数量很多，更换就会很频繁，从业人员劳动强度大，人员成本较高。

在重点用气科室用氧高峰的时间段这种弊端表现得会更加明显。

所以这种方式是只适合于规模比较小的医院中或作为备用应急预案实施。

2.液氧储罐供氧
液氧储罐：这种方式的优点是加灌液氧的使用周期更长、维护成本更低。

氧气在-183℃深度冷却变成液体。

液氧在低温储罐中能长期保存，而且纯度高，容量大、压力低，使用时没有噪音，是各大医院中医用气体集中供氧的最佳方式。

但这种方式也有缺点就是需要独立场地，安置液氧罐。

总结以上提到的两种医院供氧方式有各自的优缺点，但是无论采取哪种方式来对医院进行供氧，氧气的质量都必须满足国家颁布的GB8982—2009《医用及航空呼吸用氧》YY/T0298—1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》的要求：氧气纯度必须大于99.50%；水分含量、一氧化碳和二氧化碳含量等一系列关键指标都需要符合检验要求。

综合上述因素，我院采取了液氧储罐为主、汇流排为辅的供氧方式。

平时液氧为主要供氧方式。

液氧储罐在使用过程中存在不可避免的自蒸发，自蒸发量超过一定限度，储罐的安全阀开启，将自蒸发氧气放空。

虽然这是液氧储罐设备为了安全所采取的必要措施，但经常放空也是一种浪费。

那么我们可以把自蒸发氧气加以利用，在液氧储罐和汽化器之间接一余气回收装置就可以克服放空现象，并且可以延长液氧储罐的使用时间。

二、院内医用气体管道的铺建方式
1.氧气管道的埋地铺设
（1）院内管道应设专用地沟铺设，也可以直接铺设在土内。

施工时的地沟深度、埋地的深度可以视地面运输载重量而定，使管道不会在日常使用中被压坏，一般管道铺设的管顶距离地面不小于0.7 m。

（2）氧气管道施工埋地铺设中，一般情况下铺设20 cm厚的黄沙，如果是土质较好的黄土，一般可以不再铺设黄沙。

（3）氧气管和乙炔管道、煤气管道等一起埋地铺设时，应埋设在同一标高上，其净距离不应小于250 mm，在管道上填一层300 mm
的粗砂，然后填土压实。

但不能一同铺设在同行地沟、半通行地沟和不通行地沟内。

（4）所有的埋地氧气管道和管件都需要涂抹防腐蚀绝缘层；氧气运输管道和其他管道以及建筑物的之间的距离也需要符合标准。

2.氧气管道架空铺设
（1）氧气管道需要铺设在钢柱或者混凝土柱的支架上，可以沿着一级，二级耐火建筑外墙直接架空铺设。

（2）直径<50 mm的氧气运输管道，也可以焊加强垫板，铺设在口径较大的蒸汽管道架上。

同一支架上不能同时铺设氧气管道和煤油管道。

禁止氧气管道与架空输电线铺设在同一支架上。

（3）潮湿氧气的输送管道坡度不得小于0.003.还需要在管道的最低点设集水器和排水装置。

（4）较长距离的架空氧气输送管线需要设置补偿器。

（5）架空氧气管道与1kv以下的架空高压输电线的最小水平间距1.5m，最小垂直间距2.5m。

与3kv-10kv的架空高压输电线的水平间距3m，垂直间距最小3m。

3.氧气管道室内铺设
（1）室内氧气管道铺设高度应在2.5 m以上，沿墙壁或柱子架空铺设，一般需要有独立支架支撑管道，在特殊情况下可以与不可燃烧性介质的管道共同架设。

（2）室内氧气管道穿墙壁、楼板的时候需要套管，间隙5 mm左右，套管内部不能有焊接的缝隙。

（3）室内氧气管道在治疗带与电源插座、床头灯、对讲系统同时安装时，氧气管道及治疗带均应可靠接地，并应保证治疗带内没有可燃性气体和油脂等介质。

（4）室内氧气管道在吊顶内安装时，吊顶必须在管道接口处留有检查孔与活动口，吊顶封顶前应对氧气管道进行严格的气密性实验，不得有任何泄露。

三、液氧储罐压力容器的安全管理
各个医院的液氧储罐的技术性能、使用工况不同，但它们却有共同的安全操作要求。

从业的操作人员需要按照规定程序进行操作。

液氧储罐属于压力容器在操作中主要有以下六点需要注意：
（1）从业的操作人员需要持有北京市特种设备安全监督管理部门下发的《特种设备作业人员证》后，才可以独立承担压力容器作业。

（2）从业的操作人员需要熟知本岗位的工作流程，熟悉液氧罐的类别、结构、主要的技术参数和性能，严格按照操作规章制度进行操作，掌握处理一些简单事故的方法，以及各项应急处置的预案和医院氧气站安全防火制度。

工作期间需要认真记录填写各项记录表格。

（3）液氧罐属于压力容器，开始加载时，速度不能过快，罐体加压的时候需要分阶地进行，在各阶段需要保持一段时间后再继续增加压力，直到达到规定压力。

液氧罐属于低温储存的压力容器，冷却也需要缓慢进行，以此来减小容器温差应力。

有些不规范的操作方法会造成容器内温度、压力的大幅变化，虽然在液氧罐体的工艺和设计中都做了考虑，不会造成太大的风险。

但操作时还是应该保证缓慢进
行。

有衬里的压力容器，更应关注温度，压力的变化，如果降温、降压速度过快，会造成衬里鼓包。

（4）严禁带压拆卸压紧螺栓。

（5）液氧罐附近需要严格控制静电的产生。

对于罐体的检查除了工艺、材料的选择、设备的结构、管理等方面外，还须要注意检查接。

罐体周围保持整洁卫生，严格防止因为结灰、结垢、堆放杂物等原因等产生静电。

（6）严格防止液氧储罐和管道的意外泄露。

四、用气量高峰时面临的问题与改造成效
1.医用气体供应使用的计算办法
按国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2014的相关要求，大型三甲医院液氧单储罐容积为5m3，总容积不宜大于20m3，理论上液氧储存总量为22.8吨，即17780m3气态氧（含备用）。

储氧量无法满足《医用气体工程技术规范》GB 50751—2012中对医用氧主气源储备能满足一周及以上用氧量的要求。

液氧储罐是医用氧气供应的主要气源，在设计之初，并没有按照病人大量同时吸氧率进行计算，随着接诊病人的增多，医用氧气日消耗量也已经是平时用量的4-5倍之多，每日使用量会达到液氧储罐的极限最大使用量。

正常运行时，氧气终端压力为0.35MPa，可供全院同时使用20-25台呼吸机使用。

后期由于重症病患数量增多，50-60台呼吸机同时供氧，氧气末端压力仅为0.25 MPa。

根据《医用气体工程技术规范》的用气量标准，普通病房的每张床位氧气正常使用流量为4~8L/min（设计流量
10L/min），ICU病房的氧气正常使用量为9~23 L/min（设计流量30 L/min），手术室的氧气正常使用量9~28L/min（设计流量100L/min）。

我院拥有普通病房床位600张，氧气用量为600*0.2*4*60*6=172.8m3/天（按每天6小时用氧量计算，一般使用会超过6小时，最低流量按照4L/min计算）；急诊、手术室、ICU、CCU病房50张床位，用氧量为50*10*60*8=240 m3/天（按每天8小时用氧量计算，最低流量按照10L/min计算）；综上所述得出，当病患的数量较多的情况下每天需满足氧气的用量约为412m3的气态氧，液氧转化为气态的比为1：800，得出每天所需液氧用量约 1.9m3，一周所需液氧用量约为7*1.9=13.3 m3。

那么，解决末端使用压力过低的办法，即可将汽化器进行串联以应对汽化不足现象。

一般选用汽化器的汽化量为其使用量的1.5-2倍左右。

目前我院汽化器难以应对高峰供氧汽化使用量，同时老院区液氧站受空间限制难以扩容增加汽化器装置。

新建扩容耗时较长很难快速实现，而不扩容汽化器难以解决汽化不足导致分气缸结冰现象。

在全院不停气的情况下，开放主管道旁通。

把现有两台200m3/h汽化器分为一级汽化和二级汽化，改造为汽化器串联汽化，以改善气化不足现象。

实现两台200m3/h汽化器共同汽化，已达到最优的汽化效果。

所以在不扩容更换汽化器的情况下，使用串联改造是最节省时间和成本的方案。

之前由于汽化不足导致汽化器结冰结霜，翅片被冰块覆盖问题，在汽化器串联后得到了较大改善，同时增加了运行人员对供氧设备的巡检频次，及时清理初期的结霜，保障汽化器翅片与空气的接
触面积，提升了液氧汽化效率同时提高了末端供气压力，满足重症科室的用气需求一定程度上提高了使用效率。

汽化器串联图如下：
另外增加液氧供应管道要做到以下几点：
（1）新架设的供氧管路管径与原主管道数据相同均为32mm（内径28mm），通过液氧站调压已达到两根主管道供气压力平衡。

（2）增加二级减压箱压力，打来旁通，减少管路压力损失。

（3）同时更换主管路一级减压器装置，淘汰老旧设备（由于长时间低温导致压力表反馈不准确）。

（4）适当提高液氧站的氧气管道输出总压力（由0.45MPa提高至0.6MPa），达到增加氧气输送流量的目的。

2.医用气体管道常用计算
我院液氧站从分气缸至病房，设置三路专用氧气管道；一路供发热门诊。

另外两路供给急诊、ICU、CCU设置一路专用氧气管道；普通病房楼是一路主要的供气管道。

这路管线中在手术室、急诊、ICU 等主要科室都设置了氧气管道旁通预留阀门。

参考书中的医用氧气管道的管径计算公式，按照我院的具体参数，计算出符合我院临床流量所需要的氧气管道内径值[6]。

管径计算见公式（2）。

式中：
d——管道内径，mm；
V——气体在标准状态下的体积流量，Nm3/h；
Tm——管内气体平均温度；
K——常温管道可按40℃计算；
WR——气体实际流速，m/s，常规气体流速可按照10~20m/s计算；
Pm——管内气体的平均压力，MPa。

管内气体的平均压力，见公式（3）。

式中：
P1——管道始端压力，MPa；
P2——管道末端压力，MPa。

气体在标准状态下的体积流量，见公式（4）。

式中：
P0=0.1 MPa；
T0=273 K。

根据各总管的用气流速和压力等已知数据可计算得出各个区域的氧气管道内径，结合常用脱脂紫铜管型号[7-8]，可得出氧疗中心专用氧气管道宜采用φ42×1.5脱脂紫铜管；手术室、ICU、HDU氧气管道采用φ42×1.5脱脂紫铜管；普通护理单元氧气管道采用φ42×1.5脱脂紫铜管；护理单元走廊水平管路全部采用φ16×1脱脂紫铜管；进房间管道全部采用φ8脱脂紫铜管等[6-10]。

3.医疗用途管道的检查和验收
通常医院医用气体管道建设由外包公司建设，那么在管道工程建设完成后需要会同检查相关部门人员共同验收，并做好验收完整记录。

同时需要符合GB 50751—2012《医用气体工程技术规范》的规定。

4.面临的问题与改造后的成效
（1）液氧使用量不够，那么首先应该考虑增加液氧储罐。

增加液氧储罐的同时应按照国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2014的相关要求，液氧单储罐容积为5 m3，总容积不宜大于20 m3的储存标准。

如已经达到储罐容积上限，那么就要增加运输的频次。

经分析计算，该方案实施完成后，我院主病房楼、急诊、ICU供氧量可提高230-380 m3/h。

在现有的管道基础上重新铺设安装一套
供氧管道，实现双回路平行供氧。

能在较大程度上提高氧气流量，改善压力不足的问题，满足全院高流量用氧和呼吸机使用。

经过系统化改造，实现汽化器串联，提高汽化量、增加二级减压箱压力，打开旁通，将液氧站供氧管道压力提高。

经实际测试末端使用压力由0.3MPa上升至0.45-0.5MPa。

急重症科室，由改造前氧气使用流量一般在4L/min至6L/min，改造后提升10L/min至12 L/min，每台呼吸机在400kPa条件下应能够提供12 L/min的流量。

因此通过改造可支持30台有/无创呼吸机和10台精密高流量呼吸机同时使用，以应对突发公共卫生事件时大量收治重症和危重症患者的用氧需求。

并满足我院650张床位普通用氧需求。

同时加强对重点用气科室的日常巡检，包含用气终端供氧压力测试，呼吸机使用数量的更新等。

紧密结合临床及时发现终端使用问题，减少呼吸机报警，做到未诉先办的工作原则，保障医疗救治工作有序开展，提高病患就诊满意度。

五、医院供氧系统智慧化运维未来发展
智慧化运维与人工有机结合。

智能化运维的同时不能忽视人工日常巡检。

智慧运维能自动监测并记录数据，但也会有误差的存在，也
不能主动发现问题，还需加强对重点用气科室的日常巡检，包含用气终端，需要人为对供氧压力测试等等。

我院供氧没有单独对各个科室的用氧流量进行测量和统计，无法准确的统计各个科室年度的实际用气量。

所以计划在各科室病区加装氧气流量计。

供氧系统管道中各个科室各病区预备加设氧气二级减压箱1台，这台减压箱内置两条管路，一路用于供气、一路用于突发情况备用；手术室内准备设置大流量二级减压箱。

这台减压箱需要具备旁通装置，用来应对减压箱更换或维修时不间断供气[11-14]。

为了更好地配合医院信息管理系统，建议每个单元单独安装压力传感器以及报警装置。

准确核算用气量也更方便各个科室单独计量、成本核算。

各个科室单独设置医用气体监控控制箱后，更方便实时监控管道压力，发生异常时能够及时提醒以及通知维修。

精准测量统计各个科室用气量已经成为中心供氧系统的另一个重要任务。

六、结语
随着我国医疗卫生事业改革大力地推进，医疗行业正在高速发展的同时，医院供氧系统成为现代化医院必不可少的环节；是衡量医院建设水平、设备水平以及综合水平的重要因素。

应对高强度供氧，后勤保障管理部门对医院安全稳定的运行起监督作用。

为体现医院中心供氧系统的智慧化科学运维，需要从供氧源选择、管道铺设、从业人员资格、日常使用中安全管理等环节来把控。

各个环节联系紧密，合理把控各个环节的质量。

日常工作中定制专业的操作流程，增加从业人员专业化的培训，提高从业人员专业水平。

严格按照规章流程操作。

以确保能不断地为临床各个科室提供更安全、便捷的供氧服务。

医院中心供氧为临床治疗提供更便捷的服务，使管理更为规范化、科学化、标准化。

同时良好的供氧系统关系到很多高位病人的生命安全，做好更完善的应急预案是必不可少的。

对于供氧设备日常的维护和巡检必须要严肃认真，从根本上意识到此项工作的重要性。

在实际工作中，要经常检查、维护和保养，把有可能发生的安全隐患消灭在萌芽中，以保障全院安全稳定的供氧。