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醫(yī)院集中供氧方式的綜合性分析
作者:吳洪亮  作者單位:北京大學(xué)第三醫(yī)院動力科   100083
      [摘要] 對比分析了醫(yī)院集中供氧三種方式的安全性。以北醫(yī)三院使用液氧貯槽方式供應(yīng)氧氣和使用變壓吸附式制氧機(jī)的實例
,對其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較
。對今后醫(yī)院建設(shè)規(guī)劃提出了有關(guān)供氧方式的建議。
   [關(guān)鍵詞] 集中供氧方式
;液氧貯槽;變壓吸附式制氧機(jī)
;安全性
;經(jīng)濟(jì)性;成本
  氧氣以其能夠維持生命的特性而成為醫(yī)院急救和治療中必不可少的重要因素[1]
。醫(yī)院的氧氣使用費用也成為影響醫(yī)院運(yùn)行成本和臨床收費標(biāo)準(zhǔn)的因素之一
。目前醫(yī)院集中供氧方式主要有三種方式。一
、醫(yī)用氧氣鋼瓶經(jīng)匯流排組向醫(yī)院的各個使用單元輸送氧氣
;二
、由液氧貯槽流經(jīng)汽化器向醫(yī)院的各個使用單元輸送氧氣
;三、使用變壓吸附制氧設(shè)備從空氣中分離出氧氣向醫(yī)院的各個使用單元輸送氧氣

  我院先后經(jīng)歷了使用以上三種集中供氧方式
,綜合對以上三種集中供氧方式的使用經(jīng)驗和對其深入的認(rèn)識,我們將從三種集中供氧方式的安全性
、經(jīng)濟(jì)性
、適用性等方面對其進(jìn)行綜合性的分析

  1 安全性分析
  1.1 使用地點條件的比較
,見表1。(略)
  1.1.1 環(huán)境溫度的要求
  由以上對比我們可以看到由于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了制氧機(jī)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件環(huán)境溫度5~40℃
,這就要求我們要為制氧機(jī)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供相應(yīng)的保障
。我院為兩個制氧站共計7套制氧機(jī)設(shè)備分別安裝了3臺5匹柜式空調(diào)和一臺10匹的吸頂式空調(diào)設(shè)備。在實踐的工作中我們發(fā)現(xiàn)由于夏季溫度過高容易引起制氧機(jī)設(shè)備超溫報警和停機(jī)
。具體表現(xiàn)在:1
、制氧機(jī)系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)排氣溫度超過設(shè)計使用溫度,導(dǎo)致報警停機(jī)
;2
、空氣干燥機(jī)因超過40℃的使用溫度,致使設(shè)備報警
、停機(jī)[2]
。相對于制氧機(jī)設(shè)備液氧貯槽和匯流排兩種集中供氧方式對環(huán)境的溫度的要求就要簡單的多
。此兩種集中供氧方式只需要保證環(huán)境的通風(fēng)狀況即可
。對比以上三種供氧方式,制氧機(jī)設(shè)備對環(huán)境溫度要求的最為苛刻
,在使用的過程中要為其配置相應(yīng)的空調(diào)設(shè)備,從而加大了其運(yùn)行成本

  1.1.2 對空氣質(zhì)量的要求和影響
  由于氧氣來源的不同如:液氧是由氧氣廠家通過低溫分離后提供給醫(yī)院的
,而制氧機(jī)是通過在醫(yī)院環(huán)境中空氣分離氧氣的。因而制氧設(shè)備的空氣源進(jìn)口要避開污染源
,這些污染源包括:燃燒的廢氣
、麻醉氣體排放系統(tǒng)、通風(fēng)和抽真空排氣口
。北方的揚(yáng)塵天氣也可能對制氧機(jī)系統(tǒng)造成影響,進(jìn)而對其提供的氧氣質(zhì)量造成影響
。這方面匯流排系統(tǒng)和液氧貯槽系統(tǒng)對空氣質(zhì)量就沒有特殊的要求

  制氧機(jī)系統(tǒng)是從空氣中分離出氧氣排除其他氣體(特別是占空氣80%的氮氣),在制氧機(jī)工作的吸取空氣和排出其他氣體的過程中會產(chǎn)生出非常大的噪音
,從而影響到病區(qū)的醫(yī)療環(huán)境
。因而在安裝制氧設(shè)備時要考慮安裝減小噪音的裝置,以免造成噪音污染

  1.1.3 對周圍建筑物的要求
  液氧貯槽對周圍建筑物的要求是最為嚴(yán)格的
。液氧的沸點是(-183℃)
,氧氣是強(qiáng)烈的助燃?xì)怏w
,如果發(fā)生泄露后果是非常嚴(yán)重的。因此消防部門對液氧貯槽安裝周圍的建筑物做出了嚴(yán)格要求:以其為中心
,以半徑15m為半徑的范圍內(nèi)不允許有任何建筑物
,且用護(hù)欄隔離。(新的消防要求醫(yī)用液氧貯罐與各類建筑物
、構(gòu)筑物的最小間距(m)醫(yī)院實圍墻最小間距1.5(m))其他兩種集中供氧方式只要符合消防的要求可以安裝在建筑樓宇中
。但如果將制氧機(jī)安裝在病房大樓內(nèi)需要考慮制氧機(jī)中空壓機(jī)在工作中產(chǎn)生噪音和振動的問題。如果安裝不當(dāng)會造成噪音污染和低頻震蕩污染
。建議在安裝制氧機(jī)附屬的空氣壓縮機(jī)設(shè)備的工作面上安裝消音減震裝置
,以免設(shè)備的運(yùn)行影響到醫(yī)院醫(yī)療工作。
  1.1.4 占地面積
  我院原來安裝的是兩個5立方米的液氧貯槽占地面積(包括相關(guān)備用匯流排)占地面積有60m2
。自2005年和2006先后投入使用兩個制氧機(jī)站房占地約面積300m2
。因為制氧機(jī)設(shè)備需要配套空壓機(jī)、冷干機(jī)
、氧氣緩沖罐等附屬設(shè)備
。變壓吸附式制氧機(jī)設(shè)備的占地面積較之液氧貯槽和匯流排的供氣方式有了很大的增加。
  1.1.5 三種集中供氧方式安全運(yùn)行的影響因素
,見表2。(略)
  匯流排和液氧貯槽的供氧方式幾乎不受電力供應(yīng)的影響
,因而無論醫(yī)院電力供應(yīng)是否存在問題
,都可以保證醫(yī)院氧氣的供應(yīng)。而制氧機(jī)設(shè)備是要保障電力穩(wěn)定供應(yīng)的前提下才能保障醫(yī)院氧氣的供應(yīng)的
。因此在設(shè)計醫(yī)院備用電力供應(yīng)時必須要考慮制氧機(jī)的電力負(fù)荷
。間接的增加了制氧機(jī)運(yùn)行的成本。
  在人為操作方面由于匯流排值班人員需要不斷更換氧氣瓶
,容易因操作不規(guī)范造成氧氣泄露
。在制氧機(jī)使用中雖然各公司都聲稱提供的制氧機(jī)系統(tǒng)自動化程度很高
,甚至不需要值班
。但在我院1年多的使用實踐中我們發(fā)現(xiàn)制氧機(jī)系統(tǒng)會因系統(tǒng)本身的故障或因溫度或其他因素的影響造成系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。需要人為查找故障回復(fù)設(shè)備的運(yùn)行
,甚至在設(shè)備故障后手動啟動備用匯流排
。對于液氧貯槽因為其系統(tǒng)簡單,只是在灌注液氧或交替使用時才有人為操作
,因而其出現(xiàn)人為操作失誤造成故障的機(jī)率就會很小

  在結(jié)構(gòu)上由于匯流排和液氧貯槽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都非常簡單并且其中極少涉及電子元器件(有少數(shù)液氧貯槽的壓力表使用電子儀表),不涉及自控系統(tǒng)
,使其在實際的使用中除了極少的閥門發(fā)生故障
,其他很少出現(xiàn)設(shè)備故障。雖然理論上由于其氧氣壓力達(dá)到15Mpa非常危險
,但是只要按照規(guī)范的操作程序操作
,放置符合有關(guān)消防規(guī)范
,這類事故極少發(fā)生
制氧機(jī)系統(tǒng)由于其組成包含:空氣壓縮機(jī)
、冷干機(jī)、吸附設(shè)備
、控制系統(tǒng)等造成其故障點的增加
,經(jīng)常因為某個系統(tǒng)組件的故障造成整個系統(tǒng)的停止運(yùn)行的故障。
針對制氧機(jī)系統(tǒng)此類特點我院氧氣站的值班人員由原來的一人值班調(diào)整為雙人值班

  1.2 氧氣指標(biāo)的比較
,見表3
。(略)
  液氧貯槽或匯流排均可以通過調(diào)整減壓閥來調(diào)節(jié)所供氧氣的壓力它的供氣壓力范圍較變壓吸附式制氧機(jī)可提供氧氣壓力范圍要大
,但醫(yī)院終端使用壓力一般在0.4~0.5Mpa,根據(jù)GB8982-1998《醫(yī)用氧氣》的規(guī)定含氧量項目指標(biāo)是≥99.5%(v\v)
,使用國家指定氧氣生產(chǎn)廠家的醫(yī)用氧氣符合國家關(guān)于醫(yī)用氧氣的要求
。變壓吸附醫(yī)用制氧機(jī)生產(chǎn)的氧氣濃度達(dá)到90%

  2 經(jīng)濟(jì)性分析
  以下將針對我院液氧貯槽和變壓吸附式制氧機(jī)在一年中的運(yùn)行成本進(jìn)行分析對比:
  我院2005年前使用2個5立方米的液氧貯槽(一用一備)
,2005年9月份和2006年10月相繼建成了兩個制氧站取代原來液氧貯槽供氧系統(tǒng),分別安裝4臺20立方米/小時和3臺20立方米/小時的變壓吸附式制氧機(jī)
。在我院病床沒有變化的情況下對比兩種集中供氧方式的經(jīng)濟(jì)性

  2.1    液氧貯槽供養(yǎng)方式每年的運(yùn)行成本
  2.1.1 液氧費用 50噸/月×1150元×12個月=690000元
  2.1.2 液氧貯槽初期投資分?jǐn)偟矫磕甑某杀荆ㄒ?0年為折舊期)55萬元÷10年=55000元/年
  2.1.3 液氧貯槽每年的年檢費用 1500元
  2.1.4 更換維修減壓閥費用 1000元
  2.1.5 補(bǔ)充使用的40升瓶裝氧氣費用(院內(nèi)管道供氧覆蓋不到的地方)110瓶/月×21元/瓶×12個月=27720元
  2.1.6 液氧每年運(yùn)費 300×10車/月×12個月=36000元
  液氧貯槽供氧方式每年的運(yùn)行成本是811220元
,運(yùn)行值班人員需要5人

  2.2 變壓吸附式制氧機(jī)運(yùn)行成本
  2.2.1 吸附式制氧機(jī)初期投資分?jǐn)偟矫磕甑倪\(yùn)行成本 (2619000元+1980000元)÷10年=459900元
  2.2.2 變壓吸附式制氧機(jī)系統(tǒng)年電費 870056千萬時×0.72元/千瓦時=626440元
  2.2.3 氧機(jī)房空調(diào)年電費 17.5千瓦時×24小時×90天×0.72元/千瓦時=27216元
  2.2.4 制氧機(jī)每3000小時更換一次空氣過濾器和油過濾器每年費用  10000元×2次×7臺=140000元
  2.2.5 空壓機(jī)每9000小時需更換更換一次冷卻油,每年費用 35000元
  2.2.6 7臺制氧機(jī)安全閥檢測費 560元
  2.2.7 7臺制氧機(jī)的壓力表年檢測費用 300元
  2.2.8 每年更換氧 4000元
  2.2.9 補(bǔ)充使用40升瓶裝氧氣費用(院內(nèi)制氧機(jī)覆蓋不到的區(qū)域)1500瓶/月×12個月×21=378000元
  變壓吸附式制氧機(jī)年運(yùn)行成本是1671416元/年,此外使用制氧機(jī)設(shè)備需要14人值班

  考慮到我院現(xiàn)在床位數(shù)較使用液氧期間增加了130張
。手?jǐn)?shù)量增大,進(jìn)而用氧量也增加了大約20%
。因而不能簡單的通過以上數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。即使這樣通過成本對比我們可以發(fā)現(xiàn)使用變壓吸附式制氧機(jī)每年的運(yùn)行成本也要高于使用液氧貯槽的集中供氧方式
,通過安全性對比液氧貯槽在日常故障率上低于使用制氧機(jī)
。伴隨著醫(yī)院越來越細(xì)化成本控制,醫(yī)院每一項成本的增加都會影響到醫(yī)院的效益
。這就要求我們在建設(shè)醫(yī)院或醫(yī)院的改擴(kuò)建中要在規(guī)劃時就要注意到以后成本增加的因素
。如在氧氣供應(yīng)方式上如果有適合的氧源應(yīng)首先考慮使用液氧貯槽的供氧方式,并在規(guī)劃時預(yù)留安裝液氧貯槽區(qū)域

  參考文獻(xiàn)
  [1] 王美蘭,陸瑛琪.淺談醫(yī)用氧的集中供應(yīng)方式.氣體分離,2006
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  [3] 醫(yī)用分子篩制氧設(shè)備通用技術(shù)規(guī)范[s].YY/TO298-1998.
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【關(guān)鍵詞】 集中供氧方式,液氧貯槽,變壓吸附式制氧機(jī),安全性,經(jīng)濟(jì)性,成本