鐘景茹 卓芝政 張 健 鄭 陽(yáng)*

醫(yī)用壓縮空氣[1]是利用空氣的可壓縮性，通過(guò)空氣壓縮機(jī)將氣體壓力提高，并經(jīng)過(guò)后續(xù)一系列干燥凈化處理后產(chǎn)生的空氣。壓縮空氣系統(tǒng)由壓縮空氣泵房、管道連接及壓縮空氣終端三部分構(gòu)成，壓縮空氣泵房又包含醫(yī)用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、冷凍式干燥機(jī)(或吸附式干燥機(jī))、空氣過(guò)濾系統(tǒng)及減壓裝置以及相應(yīng)管路配套系統(tǒng)。通過(guò)闡述組成壓縮空氣系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、干燥機(jī)、空氣過(guò)濾系統(tǒng)及減壓裝置以及相應(yīng)管路系統(tǒng)的質(zhì)量控制方法，指出日常工作中應(yīng)做好預(yù)防性維護(hù)。

1 壓縮空氣系統(tǒng)的應(yīng)用

壓縮空氣在醫(yī)院的應(yīng)用[2]：①醫(yī)療空氣，用于呼吸機(jī)、麻醉機(jī)支持患者呼吸或手術(shù)麻醉；②器械空氣，可作為手術(shù)室氣動(dòng)工具的驅(qū)動(dòng)；③牙科空氣，口腔科綜合治療臺(tái)牙鉆驅(qū)動(dòng)。依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50751-2012“醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范”規(guī)定，這3種用途對(duì)壓縮空氣的流量、壓力和氣體質(zhì)量要求大不相同。一般口腔科對(duì)壓縮空氣的流量壓力需求較高，要求牙科空氣氣體壓力為0.6～0.8 MPa，而手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室中對(duì)器械空氣和醫(yī)療空氣的氣體壓力要求為0.4～0.5 MPa。為了不影響手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室中壓縮空氣的正常使用，醫(yī)院應(yīng)獨(dú)立設(shè)計(jì)口腔科的壓縮空氣系統(tǒng)。

2 壓縮空氣系統(tǒng)的質(zhì)量控制與預(yù)防性維護(hù)

為了保證臨床醫(yī)療正常運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮空氣的供給輸送必須滿足可連續(xù)供氣、氣體識(shí)別(防錯(cuò)接)、足夠的流量及壓力以及達(dá)標(biāo)氣體的質(zhì)量這4個(gè)原則[3]?？蛇B續(xù)供氣原則歸因于手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室等科室均需要24 h不間斷的保證壓縮空氣的供給，而氣體質(zhì)量直接關(guān)系到患者的安危。因此，為了滿足壓縮空氣四個(gè)原則，日常工作中對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)的質(zhì)量控制非常重要。

為了保證壓縮空氣的可連續(xù)性原則，應(yīng)采用冗余設(shè)計(jì)理念，即壓縮空氣系統(tǒng)的每一零部件，每一設(shè)備都應(yīng)安裝備用裝置，兩套供氣系統(tǒng)之間必須有聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)閥門，以防止某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，能迅速切換到備用系統(tǒng)，從而保證醫(yī)療壓縮氣體供給。每臺(tái)設(shè)備必須設(shè)置獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)及控制回路，每一環(huán)節(jié)都應(yīng)安裝相應(yīng)的報(bào)警裝置，連接至中心控制室，任一設(shè)備出現(xiàn)異常均可啟動(dòng)報(bào)警，便于維修人員及時(shí)維修處理，檢測(cè)與報(bào)警的要求必須符合“醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范”要求。此外，組成壓縮空氣系統(tǒng)的每一部分設(shè)備都有特定的質(zhì)量控制要求。

2.1 醫(yī)用空氣壓縮機(jī)的質(zhì)量控制

空氣壓縮機(jī)的作用是將大氣中的空氣壓縮成體積小、壓力高的空氣。目前有活塞壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)和渦旋壓縮機(jī)三種類型。按潤(rùn)滑方式又可分有油潤(rùn)滑和無(wú)油潤(rùn)滑。有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)購(gòu)買成本低，但是壓縮空氣與潤(rùn)滑油會(huì)直接接觸使壓縮空氣中帶有大量氣霧。即使后期油水分離器可以過(guò)濾大部分油份，但仍有少量油份殘余。而含油壓縮空氣進(jìn)入呼吸機(jī)會(huì)損壞精密電磁閥傳感器產(chǎn)生高昂的維修費(fèi)用，油霧被患者長(zhǎng)期吸入后易得肺炎，且氣缸內(nèi)高溫會(huì)致使?jié)櫥彤a(chǎn)生積碳附著于排氣管道和貯氣罐中[4]。無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)中氣體不含油分，鑒于此，無(wú)油壓縮機(jī)為最佳選擇。

空氣壓縮機(jī)的正常工作壓力閾值設(shè)置為0.6～0.8 MPa(6.0～8.0 bar)，當(dāng)儲(chǔ)氣罐中氣體壓力＞8.0 bar，壓縮機(jī)停止工作；＜6.0 bar，啟動(dòng)重新工作[5-6]。巡檢觀察壓縮機(jī)1 h內(nèi)啟動(dòng)和停機(jī)次數(shù)有利于早日發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，如啟動(dòng)次數(shù)過(guò)于頻繁，應(yīng)檢查后續(xù)運(yùn)輸管道系統(tǒng)是否漏氣，啟動(dòng)和停機(jī)周期也間接反映醫(yī)院對(duì)壓縮空氣的需求量。

應(yīng)注意定期使用專門的潤(rùn)滑脂槍給滾針軸承加潤(rùn)滑脂。在高溫環(huán)境下，更要縮短加潤(rùn)滑脂的周期，尤其注意空壓機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)次數(shù)控制在1 h內(nèi)6～10次以內(nèi)，才可確保密封腔內(nèi)的潤(rùn)滑脂不會(huì)因持續(xù)高溫而溶化。維修維護(hù)前應(yīng)確?？諝鈮嚎s機(jī)為斷電卸壓狀態(tài)，由于無(wú)油壓縮機(jī)功率較大，啟動(dòng)工作時(shí)間內(nèi)產(chǎn)熱較多，室溫上升很快，所以日常要注意通風(fēng)、降溫?？梢栽谏崽幇惭b導(dǎo)風(fēng)罩把熱氣導(dǎo)入室外，室內(nèi)安裝空調(diào)降溫[7]。每次開(kāi)機(jī)前檢查冷卻油油位及運(yùn)行過(guò)程中油位，以便及時(shí)加注，確保油路氣路連接處緊固。在散熱片上方安置大功率風(fēng)扇為冷卻油降溫，并且適時(shí)清潔散熱片以確保散熱效果。此外，需定期清潔機(jī)器和環(huán)境，以免灰塵過(guò)多，定期更換空氣過(guò)濾器。日常維護(hù)時(shí)仔細(xì)觀察空壓機(jī)各零部件是否松動(dòng)，齒輪運(yùn)動(dòng)是否有間隙，機(jī)器底部是否有碎屑，定期觀察風(fēng)葉片破損情況以便及時(shí)更換等。機(jī)器運(yùn)行聲音是否平穩(wěn)，有無(wú)異常響聲，保證安全閥處于正常工作狀態(tài)[8]。

2.2 儲(chǔ)氣罐的質(zhì)量控制

經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，高溫高壓的壓縮空氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐暫存，儲(chǔ)氣罐作為平穩(wěn)氣體壓力裝置，可驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)的間歇性運(yùn)行，初步除水減小干燥機(jī)負(fù)荷。罐中氣體流速降低，冷卻后[9]部分油、水(可去除13%左右水分，減輕干燥機(jī)負(fù)擔(dān))、塵埃沉降經(jīng)罐底排污閥排出[10]。定期檢查調(diào)節(jié)排污閥開(kāi)合大小，防止開(kāi)合過(guò)大或過(guò)小影響正常運(yùn)行[8]。儲(chǔ)氣罐受高壓空氣沖擊，外加空壓機(jī)間歇性送氣，儲(chǔ)氣罐管路會(huì)引發(fā)機(jī)械振動(dòng)，所以管路安裝一定要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行[11]。為了防止儲(chǔ)氣罐生銹導(dǎo)致壓縮空氣中含有鐵銹顆粒，要對(duì)內(nèi)部做防腐處理，最好采用不銹鋼材質(zhì)[12]。此外，儲(chǔ)氣罐工作壓力要嚴(yán)格控制，以確保安全。嚴(yán)格依照規(guī)范進(jìn)行維修維護(hù)，定期觀察記錄儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓縮空氣壓力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題。

2.3 干燥機(jī)的質(zhì)量控制

壓縮空氣中含有水分會(huì)損壞呼吸機(jī)或氣動(dòng)工具中的精密零部件，影響患者的治療，且在低溫下壓縮空氣中水蒸氣遇冷液化，氧化輸送管道，有利于細(xì)菌的生存和繁殖，污染管道，所以應(yīng)對(duì)壓縮空氣干燥后再進(jìn)入下一環(huán)節(jié)[4]。壓縮空氣的干燥程度一般用露點(diǎn)、相對(duì)濕度及絕對(duì)濕度表示，露點(diǎn)又分為大氣露點(diǎn)和壓力露點(diǎn)[13]。

壓縮空氣干燥機(jī)有冷凍式干燥機(jī)[14]和吸附式干燥機(jī)[3]兩種。冷凍式干燥機(jī)通過(guò)氣體低溫管線將壓縮空氣溫度迅速降低，低于壓力露點(diǎn)以便水蒸氣液化，再經(jīng)氣液分離器將液態(tài)水分離，得到干燥的空氣，具有工作穩(wěn)定，能耗低，成本低的優(yōu)點(diǎn)。冷干機(jī)壓力露點(diǎn)為2～10 ℃，但是在低流速(一般是正常流速的20%)的時(shí)候，氣液分離器中的液態(tài)水無(wú)法及時(shí)排出重新變回氣態(tài)[15]。當(dāng)冷干機(jī)老化后制冷劑(氟利昂)可能會(huì)泄漏到壓縮空氣中，所以在使用一定年限后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更換。吸附式干燥機(jī)利用吸附劑(三氧化二鋁)吸附空氣中的水分達(dá)到氣體干燥的目的，露點(diǎn)可達(dá)到-40 ℃。吸干機(jī)成本較高，能耗較大，需頻繁更換干燥劑。雖然壓縮空氣溫度越低，飽和空氣中含水量越低，但并不是露點(diǎn)越低越好，因?yàn)闇囟龋? ℃時(shí)液化成的液態(tài)水會(huì)凝固成冰而堵塞管道，且患者也不能吸入太干燥的空氣，所以呼吸機(jī)后級(jí)需另有加濕裝置[16]。此外，吸干機(jī)的吸附粒子相互摩擦后產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入換向閥后會(huì)損壞閥門，需加裝過(guò)濾器預(yù)防[9]。如壓縮空氣氣體含水量達(dá)標(biāo)，最好吸干機(jī)和冷干機(jī)配合使用[17]。但具體還應(yīng)視情況而定，如選擇的是冷干機(jī)，定期測(cè)量冷干機(jī)出入口的氣體壓力露點(diǎn)，統(tǒng)一換算成大氣露點(diǎn)。長(zhǎng)時(shí)間使用后統(tǒng)計(jì)觀察冷干機(jī)在一年不同環(huán)境溫度下的壓縮空氣干燥程度，借助含水量是否符合標(biāo)準(zhǔn)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并做預(yù)防性維修。孫全江等[13]統(tǒng)計(jì)觀察后發(fā)現(xiàn)，大氣溫度＞0 ℃時(shí)，冷干機(jī)可正常工作，保證壓縮空氣干燥程度；大氣溫度＜-5 ℃，低于冷干機(jī)出口的壓縮空氣露點(diǎn)，壓縮空氣在冷干機(jī)出口遇冷液態(tài)并固化成冰，積累到一定程度后會(huì)堵塞管道[18]。鑒于此，應(yīng)盡量降低冷干機(jī)出口的壓縮空氣露點(diǎn)，使之低于極端天氣溫度，確保在極端溫度天氣下壓縮空氣中水蒸氣也不會(huì)析出液態(tài)水。

2.4 空氣過(guò)濾系統(tǒng)及減壓裝置

按壓縮空氣質(zhì)量要求，除去油、水外，還有NO、NO2、CO、CO2、SO2和顆粒物等需要用過(guò)濾裝置去除。應(yīng)設(shè)置兩級(jí)以上過(guò)濾精度≥1 μm、過(guò)濾效率＞99%的過(guò)濾器，而且末級(jí)應(yīng)設(shè)置細(xì)菌過(guò)濾器防止花粉、孢子等致敏源影響體弱患者。源于終端呼吸機(jī)、麻醉機(jī)等要求壓縮空氣壓力為0.4～0.5 Mpa，而空氣壓縮機(jī)工作壓力為0.6～0.8 MPa，因此要在空氣供應(yīng)源末端安裝減壓裝置。為了防止油污、粉塵等損壞減壓閥，過(guò)濾裝置應(yīng)安裝在減壓裝置的前端。減壓閥應(yīng)備有兩套，而每套減壓閥配置隔離閥，以便維修時(shí)仍能保證連續(xù)性供氣。

2.5 相應(yīng)管路系統(tǒng)

壓縮空氣的管路系統(tǒng)包含氣體管道、閥門、終端等。銅因具有耐高溫、抗腐蝕、抗病菌且施工容易、易焊接等優(yōu)點(diǎn)被國(guó)際公認(rèn)為醫(yī)用氣體管材安全材料。鑒于國(guó)內(nèi)醫(yī)用氣體現(xiàn)狀，《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定管道材料均應(yīng)使用脫脂后的無(wú)縫紫銅管或無(wú)縫不銹鋼管，管材材質(zhì)性能及焊接方式應(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)要求。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)醫(yī)用不銹鋼管材的標(biāo)準(zhǔn)，考慮到壓縮空氣的用途，管道應(yīng)用食品級(jí)不銹鋼管。不銹鋼管焊接時(shí)，應(yīng)在管材內(nèi)部使用惰性氣體保護(hù)，如無(wú)惰性氣體保護(hù)會(huì)在焊接處出現(xiàn)嚴(yán)重碳化。安放壓縮空氣管道的環(huán)境溫度也應(yīng)比管道內(nèi)氣體露點(diǎn)溫度高5 ℃以上，冬季寒冷氣候下應(yīng)對(duì)管道安裝保溫處理，可避免因寒冷管道內(nèi)壓縮空氣中水蒸氣析出成冰，不斷積累堵塞管道[19-20]。

此外，生命支持區(qū)域的每間手術(shù)室或重癥監(jiān)護(hù)室監(jiān)護(hù)區(qū)域外的每種醫(yī)用氣體管道上都應(yīng)設(shè)區(qū)域閥門，區(qū)域閥門的主要功能是防火，還可以在某區(qū)域需維修時(shí)不影響其他區(qū)域用氣，還應(yīng)安裝壓力表，在壓力過(guò)高或過(guò)低時(shí)報(bào)警。最終氣體輸送終端安裝應(yīng)注意有防錯(cuò)接和帶氣維修功能。鑒于醫(yī)院氣體使用種類較多，用途不一，相應(yīng)的氣體管道和附件也類型多樣，為了便于區(qū)分和便于維修維護(hù)，應(yīng)針對(duì)不同的氣體依據(jù)《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》制作不同的耐久、清晰及可識(shí)別的顏色標(biāo)識(shí)。

3 結(jié)論

壓縮空氣系統(tǒng)在醫(yī)院發(fā)揮著重要的作用，整套系統(tǒng)包含機(jī)械能、力學(xué)、熱能、材料力學(xué)等方面的內(nèi)容，具有醫(yī)療的特殊性。日常工作中應(yīng)嚴(yán)格做好質(zhì)量控制，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并做預(yù)防性維護(hù)[21]。無(wú)論具體根據(jù)實(shí)際情況如何維護(hù)保養(yǎng)，核心原則是預(yù)防為主，最大限度保證醫(yī)療安全質(zhì)量。

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