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(shí)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(fèi)用也成為影響醫(yī)院運(yùn)行成本和臨床收費(fèi)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(gè)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(gè)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(gè)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(yàn)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(diǎn)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(gè)制氧站共計(jì)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(shí)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(bào)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(jì)使用溫度，導(dǎo)致報(bào)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(bào)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?dú)猓?，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(shí)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(diǎn)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(shí)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(gè)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(gè)制氧機(jī)站房占地約面積300m2。因?yàn)橹蒲鯔C(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(jì)醫(yī)院備用電力供應(yīng)時(shí)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(shí)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?yàn)槠湎到y(tǒng)簡單，只是在灌注液氧或交替使用時(shí)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(shí)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(xiǎn)，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(diǎn)的增加，經(jīng)常因?yàn)槟硞€(gè)系統(tǒng)組件的故障造成整個(gè)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(diǎn)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(xiàng)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(gè)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(gè)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(shí)和3臺20立方米/小時(shí)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(fèi)用 50噸/月×1150元×12個(gè)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(fèi)用 1500元
2.1.4 更換維修減壓閥費(fèi)用 1000元
2.1.5 補(bǔ)充使用的40升瓶裝氧氣費(fèi)用（院內(nèi)管道供氧覆蓋不到的地方）110瓶/月×21元/瓶×12個(gè)月=27720元
2.1.6 液氧每年運(yùn)費(fèi) 300×10車/月×12個(gè)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(fèi) 870056千萬時(shí)×0.72元/千瓦時(shí)=626440元
2.2.3 氧機(jī)房空調(diào)年電費(fèi) 17.5千瓦時(shí)×24小時(shí)×90天×0.72元/千瓦時(shí)=27216元
2.2.4 制氧機(jī)每3000小時(shí)更換一次空氣過濾器和油過濾器每年費(fèi)用 10000元×2次×7臺=140000元
2.2.5 空壓機(jī)每9000小時(shí)需更換更換一次冷卻油，每年費(fèi)用 35000元
2.2.6 7臺制氧機(jī)安全閥檢測費(fèi) 560元
2.2.7 7臺制氧機(jī)的壓力表年檢測費(fèi)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(fèi)用（院內(nèi)制氧機(jī)覆蓋不到的區(qū)域）1500瓶/月×12個(gè)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(xiàng)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(shí)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(shí)預(yù)留安裝液氧貯槽區(qū)域。
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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
