С непрерывным развитием технологии производства кислорода медицинский кислород эволюционировал от первоначального промышленного кислорода до жидкого кислорода, а затем до современного производства кислорода методом адсорбции при переменном давлении (PSA). Метод подачи кислорода также развился от прямой подачи кислорода из одного баллона до централизованной системы подачи кислорода. В настоящее время централизованные системы подачи кислорода, центральные системы отсасывания и системы сжатого воздуха стали тремя основными системами подачи медицинского газа в современных больничных клиниках.
Кислород является ключевым веществом для метаболической активности человека и первой необходимостью для движения человеческой жизни. Добавление кислорода может улучшить физиологическую и биохимическую внутреннюю среду человеческого тела и способствовать доброкачественному циклу метаболических процессов, тем самым достигая цели лечения заболеваний, облегчения симптомов, содействия выздоровлению, предотвращения поражений и улучшения здоровья.
Поэтому кислород играет важную роль в медицине, особенно при оказании первой помощи тяжелобольным пациентам и лицам с травмами, полученными в результате несчастных случаев, а снабжение кислородом стало одним из необходимых условий для медицинских учреждений.
История развития системы подачи кислорода в больницы
Однобаллонная прямая подача кислорода
Прямая подача кислорода из одного баллона является традиционным способом подачи кислорода в больницы, и этот метод всегда использовался для подачи промышленного кислорода. Поскольку промышленный кислород часто содержит вредные газы, а внутренняя стенка баллона ржавеет, кислород будет иметь тошнотворный запах. При клиническом использовании он вызовет у пациентов кашель и усугубит респираторные симптомы.
Поэтому в целях обеспечения здоровья населения Китай пересмотрел стандарты медицинского кислорода.
Централизованная подача кислорода
Подача кислорода, также известная как центральная подача кислорода, является современным методом подачи кислорода, широко используемым на международном уровне. Китай разработал первую центральную систему подачи кислорода в 1983 году, она широко продвигалась и применялась в крупных и средних городах. В настоящее время все больницы определенного масштаба приняли центральные системы подачи кислорода. Более того, система подачи медицинского газа, состоящая из централизованной системы подачи кислорода, центральной системы отсасывания и системы сжатого воздуха, стала обязательным проектом для строительства и реконструкции палатных зданий в больницах и необходимым проектом для модернизации больниц.
Централизованная технология подачи кислорода может улучшить медицинский уровень больниц, дать возможность пациентам получить своевременную помощь или лечение и, таким образом, спасти много жизней. В то же время, поскольку оборудование для централизованной технологии подачи кислорода относительно сконцентрировано, это способствует современному управлению больницами.
В частности, отражены следующие аспекты:
- Централизованный трубопровод подачи кислорода имеет более низкое давление и оснащен множеством предохранительных устройств, что делает его более безопасным и надежным.
- Централизованная подача кислорода не требует переноски кислородных баллонов в палату, что упрощает их хранение и транспортировку.
- Централизованная система подачи кислорода имеет высокую производительность, большую емкость, стабильное давление и может обеспечить непрерывную подачу кислорода с большим расходом.
- Терминал кислородной ингаляции для централизованной подачи кислорода устанавливается непосредственно в операционной, отделении неотложной помощи и палатах каждого отделения, что делает кислородную ингаляцию простой, легкой, безопасной и надежной.
- Централизованная подача кислорода может значительно улучшить использование кислорода, сократить количество персонала, управляющего кислородом, и, таким образом, повысить экономические выгоды.
Центральная система подачи кислорода в больнице состоит из источника кислорода, кислородного трубопровода, клапана и оборудования с терминалом. В настоящее время в качестве источника кислорода в системе подачи кислорода в стране и за рубежом обычно используются шина, жидкий кислород и концентратор кислорода с адсорбцией при переменном давлении (PSA).
Шина
Система подачи кислорода шинопровода в основном состоит из двух комплектов кислородных баллонов высокого давления (один для подачи газа и один для резервного). Она состоит из шинопровода, комплекта устройств автоматического/ручного управления, звуковой и световой сигнализации, устройств для снижения и стабилизации давления, труб и аксессуаров. Когда запас кислорода подходит к концу, шинопровод может автоматически переключиться на резервный источник кислорода.
Устройство управления имеет манометр, блок управления мониторингом, а также систему сигнализации и индикаторные лампы для отображения рабочих условий и напоминания пользователю о необходимости замены отработанного кислородного баллона. В случае отказа устройства автоматического управления в работу вступает резервное устройство снижения и стабилизации давления, чтобы обеспечить стабильность давления подачи кислорода.
Жидкий кислород
Система источника газа, использующая жидкий кислород в качестве источника кислорода, в основном состоит из резервуара с жидким кислородом, испарителя, устройства для снижения давления и устройства сигнализации. Жидкий кислород добавляется из резервуара с жидким кислородом транспортного средства в резервуар с жидким кислородом централизованной системы подачи кислорода, используя разницу давлений между внутренней и внешней частью резервуара с жидким кислородом. Резервуар с жидким кислородом представляет собой изоляционный слой высокого давления для обеспечения требуемой низкой температуры жидкости.
Температура жидкого кислорода резко возрастает, когда он протекает через испаритель, заставляя его испаряться. Высоконапорный испаренный кислород понижается в давлении с помощью редукционного устройства и затем выпускается после стабилизации давления. Обычно в системе имеется два резервуара с жидким кислородом, один для подачи кислорода и один для резервного; резервуар с жидким кислородом и шина также могут использоваться совместно, при этом резервуар с жидким кислородом подает газ, а шина используется в качестве резервного.
Медицинский концентратор кислорода PSA подача кислорода
Система подачи кислорода медицинского концентратора кислорода PSA в основном состоит из воздушного компрессора и осушителя, фильтра, кислородного концентратора, резервуара для хранения кислорода, труб и принадлежностей. Если требуется заправка кислородом кислородных баллонов, можно установить кислородный компрессор и кислородную заправочную станцию. Генератор кислорода PSA использует технологию производства кислорода методом адсорбции при переменном давлении для получения кислорода с чистотой ≥ 90%, что соответствует стандартам медицинского кислорода.
Технология производства кислорода методом адсорбции при переменном давлении использует селективную адсорбцию кислорода и азота молекулярными ситами цеолита, и характеристики, что адсорбционная способность увеличивается с увеличением давления адсорбции и уменьшается с уменьшением давления адсорбции. Она адсорбирует азот в условиях повышенного давления для обогащения кислородом; десорбирует адсорбированный азот в условиях пониженного давления и одновременно регенерирует молекулярное сито. Этот возвратно-поступательный цикл обеспечивает разделение кислорода и азота и производство кислорода.
Использование медицинских генераторов кислорода PSA может быть сконфигурировано как один блок или двойной блок. В конфигурации с одним блоком используется один комплект оборудования генератора кислорода, а шина кислородного баллона используется в качестве резервной. Во время пиковой потребности в кислороде кислородный баллон пополняется через шину, что является как экономичным, так и безопасным и надежным. В конфигурации с двумя блоками сконфигурированы два комплекта оборудования генератора кислорода, что удобно для парковки и обслуживания, и в качестве гарантии имеется резервная шина кислорода, что является более безопасным и практичным.
Простота сравнения
Для подачи кислорода по шине требуется регулярная закупка баллонов с медицинским кислородом, которые сложны в транспортировке, обращении и обслуживании, а баллоны нуждаются в регулярном техническом обслуживании.
Жидкий кислород — это большое улучшение по сравнению с шинами, с преимуществами большого объема транспортировки, высокой эффективности транспортировки, меньшего вспомогательного времени и низкой стоимости кислорода. Резервуар для хранения жидкого кислорода объемом 3,65 м3, заполненный жидким кислородом и полностью газифицированный, может производить 3000 м3 кислорода, для чего требуется 500 стальных баллонов, а вес одних только стальных баллонов составляет около 30 тонн.
Резервуары для хранения жидкого кислорода необходимо заполнять только 1-2 раза в месяц, но эксплуатационные требования при заполнении очень высоки, и операторы должны иметь сертификат на работу, ежедневно проверять выходное давление и регулярно проверять и обслуживать оборудование. Процедура использования кислорода относительно обременительна.
Медицинский генератор кислорода PSA реализует производство кислорода на месте и устанавливает собственную независимую станцию производства кислорода. Он не требует транспортировки кислорода и не ограничен вторым источником кислорода. Оборудование может работать автоматически без частой регулировки и калибровки. Он безопасен, прост и удобен в эксплуатации. Никакого другого вспомогательного оборудования не требуется, а квалифицированный медицинский кислород может напрямую поступать в систему трубопроводов, что делает управление больницей более научным и современным.
Сравнение безопасности
Давление кислорода в кислородном баллоне, используемом для подачи кислорода через шину, относительно высокое, обычно 15 МПа (150 атмосфер), что может привести к потенциальному взрыву при сильной вибрации и столкновении. Качество и чистота кислорода в кислородном баллоне не контролируются пользователем.
Жидкий кислород является наиболее важной проблемой безопасности. Большое количество жидкого кислорода хранится в резервуаре для хранения жидкого кислорода. Температура жидкого кислорода чрезвычайно низкая (-183°C), а кислород является сильным горючим веществом. Последствия утечки будут катастрофическими. Поэтому система жидкого кислорода нуждается в регулярных проверках. Если взрывозащищенный диск на резервуаре с жидким кислородом взрывается или выпускной клапан переходит в режим выпуска, это означает, что вакуум промежуточного слоя резервуара с жидким кислородом разрушен, и его следует отремонтировать и повторно вакуумировать.
Опасно размещать баллоны с жидким кислородом в густонаселенных больницах. Жидкий кислород склонен к утечке во время транспортировки и упаковки, и даже небольшое количество жира может вызвать пожар, что представляет угрозу безопасности.
Медицинские генераторы кислорода PSA работают при нормальной температуре и низком давлении (20°C-40°C, 6-8 атмосфер). В принципе, нет никаких небезопасных факторов, и это самый безопасный из трех методов подачи кислорода. Кислородные концентраторы, как правило, оснащены резервным источником кислорода с шиной, чтобы обеспечить подачу кислорода в случае отключения электроэнергии, отключения или когда потребление кислорода внезапно увеличивается на определенный период времени и превышает номинальную выработку кислорода кислородным концентратором.
Экономическое сравнение
Система шин использует кислородные баллоны, которые обычно имеются в больницах. Все, что нужно сделать, это обработать баллоны и затем собрать их, что позволяет сэкономить первоначальные инвестиционные затраты.
Выбор метода подачи кислорода
Поскольку шинная подача кислорода требует наименьших первоначальных инвестиций, для некоторых небольших и средних больниц, которые имеют небольшую вместимость для приема пациентов и нехватку средств, использование шинной подачи кислорода является наиболее практичным и экономичным методом. С точки зрения долгосрочной экономической эксплуатации больничный генератор кислорода PSA является наиболее экономичным способом подачи кислорода. Система имеет высокий коэффициент безопасности и может работать без участия человека и управляться современным способом. Это лучший выбор для современных больниц.
Поэтому в настоящее время крупные больницы должны использовать больничные кислородные концентраторы PSA для подачи кислорода. В то же время, поскольку кислородные концентраторы PSA не требуют второго источника кислорода и могут нормально поставлять кислород только с помощью электричества, они также подходят для некоторых отдаленных районов и районов с неудобной транспортировкой.
Системные трубы и терминалы
Кислород транспортируется от кислородной станции на каждый этаж (палата, операционная, спасательный центр, амбулатория и т.д.). После вторичной стабилизации давления выходное давление кислорода составляет 0,1-0,4 МПа (регулируется). Температура окружающего воздуха вокруг кислородного трубопровода не должна превышать 70°С.
Открытое пламя и масляные пятна строго запрещены вблизи трубопроводов или клапанов. Трубопроводы подачи кислорода могут быть изготовлены из медных труб или труб из нержавеющей стали. Первый вариант более экономичен и является предпочтительным материалом, указанным национальными стандартами.
После того, как кислородная трубка попадает в палату, она подключается к терминальной пластине (также называемой поясом лечения). Терминальная пластина представляет собой направляющую канавку для различных проводов и сборку различных терминальных компонентов трубопровода.
Время публикации: 09 июня 2025 г.