談綜合醫(yī)院分子篩制氧系統(tǒng)消防設(shè)計的優(yōu)化

●梁 春

(長春市消防支隊，吉林長春 130011)

伴隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展及我國工業(yè)化科技水平的不斷更新，大量進口醫(yī)用器械的引進，讓消防工作不斷地經(jīng)受著各種新產(chǎn)品新技術(shù)的考驗，許多新的工藝也無法在國內(nèi)找到相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，給消防的執(zhí)法工作帶來了一定的挑戰(zhàn)。僅2008－2009年，長春市就有五家大型的醫(yī)院在擴建、改建，筆者就遇到的綜合醫(yī)院采用分子篩制氧系統(tǒng)的消防設(shè)計審核上的問題，發(fā)表幾點意見。

1 分子篩制氧系統(tǒng)的組成及特點

目前所有醫(yī)療用制氧機采用的都是世界先進的PSA(變壓吸附)空氣分離制氧技術(shù)，它是基于吸引劑(沸石分子篩)對空氣中氧、氮吸附能力的差異來實現(xiàn)氧、氮的分離。當(dāng)空氣進入裝有吸附劑的床層時，氮氣吸附能力較強被吸附，而氧氣不被吸附，這樣可以在吸附床出口端獲得高濃度的氧氣。由于吸附劑具有其吸附量隨壓力變化的特性，改變其壓力，可使吸附劑交替進行吸附與解吸操作。

1.1 PSA分子篩系統(tǒng)的組成

PSA分子篩制氧系統(tǒng)通常由空壓機、冷干機、主路過濾器、精密過濾器組、制氧主機、空氣儲罐、氧氣儲罐、流量計、除菌過濾器、氧氣純度分析儀、氧氣壓縮機、匯流排、配電箱組成。根據(jù)需要，還可選配氧氣壓縮機、氧氣增壓機、遠程控制系統(tǒng)等。PSA制氧原理示意如圖1所示。

1.2 PSA分子篩制氧系統(tǒng)的特點

圖1 PSA制氧原理示意圖

分子篩制氧設(shè)備是新型的制氧設(shè)備，將其與幾種常用醫(yī)用氧的方式進行對比，可以得出該系統(tǒng)具有如下特點:(1)采用原料簡單，只需潔凈空氣，易取得，原料造價低;(2)氧氣純度高，無有害雜質(zhì);(3)能耗低，生產(chǎn)成本低，每20min所需費用僅為0.1～0.15元;(4)能夠保證連續(xù)生產(chǎn)及供應(yīng)，節(jié)省了人員及物流的費用;(5)設(shè)備本身及制氧過程屬物理過程，無易燃易爆性，安全性高;(6)設(shè)備易維護，維護費用低。

PSA分子篩制氧系統(tǒng)無論從供氧潔凈度，還是供氧濃度方面完全可以滿足醫(yī)用供氧的需求，同時運行成本又遠遠低于其他供氧方式，所以，它具有廣泛的應(yīng)用前景，近幾年的醫(yī)院系統(tǒng)的改造和新建項目大多數(shù)都采用了PSA分子篩制氧系統(tǒng)。

2 消防設(shè)計審核方面的問題及對策

盡管PSA分子篩制氧系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)勢，但是，由于它是一種新型設(shè)備，到目前為止尚沒有國內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，更沒有國內(nèi)統(tǒng)一的消防標(biāo)準(zhǔn)，因此，給消防設(shè)計審核工作帶來很多不便之處。在工作中，針對PSA分子篩制氧系統(tǒng)的火災(zāi)特點，提出以下幾方面優(yōu)化建議:

2.1 PSA分子篩制氧系統(tǒng)的火災(zāi)危險性的確定

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱《建規(guī)》)中定義的生產(chǎn)火災(zāi)危險性的概念來看，筆者認(rèn)為該系統(tǒng)應(yīng)該是乙類生產(chǎn)。因為在生產(chǎn)過程中，它有一個中間過程要設(shè)立氧氣緩沖罐，根據(jù)需要還有的系統(tǒng)要加入氧氣匯流排，所以，它的中間環(huán)節(jié)存在乙類氣體的存儲過程，因此，PSA分子篩制氧系統(tǒng)生產(chǎn)的火災(zāi)危險性應(yīng)劃分為乙類生產(chǎn)。

2.2 PSA分子篩制氧系統(tǒng)在綜合醫(yī)院建筑中的安裝位置

2.2.1 當(dāng)氧氣緩沖罐的容積大于等于50m3時獨立建造。由于該系統(tǒng)為乙類生產(chǎn)，因此根據(jù)規(guī)范的要求，應(yīng)首先選用獨立建造。但是根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，僅氧氣緩沖罐工段才屬于乙類生產(chǎn)，其余各個生產(chǎn)過程均為丁戊類生產(chǎn);同時考慮到大型綜合醫(yī)院大多建設(shè)在城市的繁華地段，交通發(fā)達，人員眾多，因此土地資源相對緊張，筆者建議應(yīng)根據(jù)氧氣罐的容量劃分，分別對待。按《建規(guī)》第4.3.3.5條“容積小于等于50m3的氧氣儲罐與其使用廠房的防火間距不限”的規(guī)定，筆者建議當(dāng)氧氣緩沖罐的容積大于等于50m3(通常可滿足1000張床位)時，應(yīng)獨立建造，建筑耐火等級不應(yīng)低于二級，防火間距應(yīng)滿足《建規(guī)》的要求。當(dāng)氧氣儲罐的容積小于50m3時，可以附設(shè)在建筑物內(nèi)，但應(yīng)設(shè)置獨立的防火分區(qū)。

2.2.2 PSA分子篩制氧系統(tǒng)不應(yīng)設(shè)置在地下室。在筆者統(tǒng)計的138家國內(nèi)使用PSA分子篩制氧系統(tǒng)的醫(yī)院中，有78家設(shè)置在建筑的屋頂，有36家獨立設(shè)置，還有24家醫(yī)院設(shè)在了地下室內(nèi)。筆者認(rèn)為設(shè)置在地下室內(nèi)不合適，根據(jù)上述情況制氧過程可以認(rèn)定屬于乙類火災(zāi)危險性的生產(chǎn)，那么，《建規(guī)》里就已經(jīng)非常明確地指出“甲、乙類生產(chǎn)嚴(yán)禁設(shè)置在地下室”，筆者認(rèn)為，一是不應(yīng)該違反規(guī)范中有明確規(guī)定的條款，二是一旦發(fā)生火災(zāi)時，大大增加了火災(zāi)的損失和撲救的難度。2.2.3 PSA分子篩制氧系統(tǒng)附設(shè)在建筑的屋面更合適。當(dāng)PSA分子篩制氧系統(tǒng)附設(shè)在建筑物內(nèi)時，可以采取獨立的防火分區(qū)，但同時《建規(guī)》中第5.4.2條規(guī)定燃油燃?xì)忮仩t房等“必須布置在民用建筑內(nèi)時，不應(yīng)布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰”。鍋爐房本身屬于丁類生產(chǎn)，尚且應(yīng)該滿足這樣的要求，而PSA分子篩制氧系統(tǒng)屬于乙類生產(chǎn)，更應(yīng)該滿足這項規(guī)定。另外，結(jié)合PSA分子篩制氧系統(tǒng)對原料性空氣潔凈度的要求，考慮到節(jié)約用地，醫(yī)院內(nèi)整體的安全性及人流的安全疏散要求，以及發(fā)生火災(zāi)后造成的人員及財產(chǎn)損失最小化的原則要求，筆者認(rèn)為，將制氧設(shè)備放置在屋頂是比較合適的。

2.3 加大技防監(jiān)控與設(shè)備的應(yīng)用

應(yīng)安裝能夠使制氧設(shè)備停止工作的安全組件，并與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動。例如，儲罐、制氧設(shè)備與輸氧管道之間、制氧間內(nèi)的冷干機的工作故障監(jiān)控、儲罐間的氧氣濃度報警器等，在故障時發(fā)出警報，保證及時檢修，不會因設(shè)備故障而導(dǎo)致溫度過高發(fā)生火災(zāi)。

2.4 氧氣匯流排間與制氧間的設(shè)置

氧氣匯流排間與制氧間應(yīng)分開設(shè)置，采用不燃燒實體墻及甲級防火門分隔，以減少集中存放時發(fā)生火災(zāi)的撲救難度。同時在制氧間與氧氣匯流排間內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)禁安裝橡膠類地板，安裝前對管件、管材及設(shè)備要進行嚴(yán)格的油脂檢查。有的廠家在制氧間內(nèi)安裝了橡膠地板，一是達到潔凈，二是用來減震，這是極不合理的。氧氣遇到橡膠及油脂，會發(fā)生氧化還原反應(yīng)并釋放大量的熱量，從而引起火災(zāi)。

2.5 制氧間裝修應(yīng)采用不燃燒材料

通常來講，建筑裝修內(nèi)頂棚材料采用輕鋼龍骨及紙面石膏板可視為不燃燒材料，但是在富氧條件下，這種情況不存在了。因此，筆者認(rèn)為裝修材料不能選取上述材料，同理，也不應(yīng)該選用高分子有機材料。

2.6 制氧間的配電系統(tǒng)

在制氧間的配電系統(tǒng)的安裝中，建議選取防爆型電器，尤其不能選用帶有鎮(zhèn)流器的照明燈具，這類器具極易因自身發(fā)熱而導(dǎo)致火災(zāi)，在純氧環(huán)境下，火災(zāi)更難于撲救，因此，消防工作人員應(yīng)該謹(jǐn)慎把握。

以上是筆者在消防設(shè)計審核工作中的一點心得體會，希望我國的分子篩制氧系統(tǒng)早日建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，無論是從設(shè)備上、還是醫(yī)用氧的制造上、還是在消防安全上都能夠設(shè)立一套行之有效的規(guī)范，進一步完善我國的法治化進程。