醫(yī)用集成制氧氣系統(tǒng)的維護維修及管理

氧氣是生命的重要元素。我們的生命一刻也離不開它。而它又在一定的條件下時時刻刻地危機到我們的生命，因為氧氣是非金屬元素，是一種極強的氧化劑，許多種物質(zhì)在一定條件下遇到它可能會急劇燃燒，甚至?xí)ā?/p>

氧氣濃度超過25%可顯著增加人員和設(shè)備的危險。在空氣中可燃的物質(zhì)，在氧氣中燃燒會更猛烈，甚至爆炸。碳氫化合物在富氧環(huán)境中可自動燃燒。氧濃度低于19%時可導(dǎo)致窒息，甚至死亡?？諝庵醒鯕庹?1%，氮氣占78%，惰性氣體及其他只占1%，也就是說人們適應(yīng)氧氣最佳的濃度就是23%左右，過低不行過高也不行，都會危及生命。

氧氣在醫(yī)院更顯重要，特別在近年，隨著國家醫(yī)療政策越來越好，人們生活水平越來越高，醫(yī)療行業(yè)得到了空前發(fā)展，瓶裝氧氣及液氧都滿足不了臨床之需要，而且隱患重重，在這種新的形勢下，大型綜合醫(yī)院只好引進醫(yī)用集成制氧系統(tǒng)。

醫(yī)用集成制氧系統(tǒng)其實就是把空氣中21%的氧氣從空氣中分離出來，其所用的方法就是萃取。既然是這樣，醫(yī)用制氧系統(tǒng)必須安置在一個通風(fēng)好，周邊15米以內(nèi)無火源無垃圾，無陽光直射的位置，并建成防塵，土，沙，雨，凍雨和雪的框架房，總之依據(jù)氧氣的特性及醫(yī)用制氧系統(tǒng)性能論證選址建址，堅決排除所有隱患。現(xiàn)在以蘭州大學(xué)第二醫(yī)院引進的3臺VSA的制氧系統(tǒng)和兩臺PSA制氧系統(tǒng)為例說說結(jié)構(gòu)及其他。

無論VSA制氧系統(tǒng)還是PSA制氧系統(tǒng)。他們都是利用一種叫分子篩的惰性陶瓷材料，將壓縮空氣分離氧氣和其他氣體。分子篩性能獨特，在加壓下能吸附空氣中的氮氣，VSA制氧氣系統(tǒng)當(dāng)空氣在高壓下通過分子篩時，吸附過程開始，氮氣、水蒸氣及其他不需要的氣體附著在分子篩上，并在篩床上富集，同時氧氣從中通過。不久分子篩因充滿這些不需要的氣體而處于飽和狀態(tài)。之后，流經(jīng)篩床的方向逆轉(zhuǎn)，篩床壓力降低，分子篩釋放吸附在篩床上的氣體，一部分氧氣回流，這部分過程被稱作解吸附和沖洗。在所有不需要的氣體被去除之后，吸附過程重新開始。所以整個過程叫作真空變壓吸附。而PSA制氧系統(tǒng)是空氣壓縮機將空氣壓縮至8.0Bar，經(jīng)過冷凍式干燥設(shè)備干燥，將壓縮空氣冷卻并把水分分離出來后，儲存于空氣罐中，在經(jīng)過管道輸送到制氧機中兩個裝有分子篩的罐中，分子篩在壓縮空氣加壓下吸附氮氣和其他雜質(zhì)，在減壓時釋放氮氣，在系統(tǒng)不斷加減壓的情況下，空氣中的氮氣便被排出機外，余下的純度為93%的氧氣，其中氧氣壓力為4-5Bar。所以整個過程叫作壓力轉(zhuǎn)換與吸附。

VSA系統(tǒng)工作原理，設(shè)備啟動時，VSA鼓風(fēng)機馬達在真空循環(huán)方向上啟動鼓風(fēng)機。當(dāng)壓力傳感器探測到最大真空設(shè)定值時，電磁閥打開（時間很短）用氧氣沖洗篩塔。電磁閥關(guān)閉，鼓風(fēng)機反向旋轉(zhuǎn)，啟動整個循環(huán)過程的壓力功能。外部空氣進入，穿過過濾器和消聲器，鼓風(fēng)機加速空氣流動，經(jīng)過消聲器，換熱器進入篩塔內(nèi)。氧氣未被吸附，直接通過截止閥進入緩沖罐。鼓風(fēng)機反向旋轉(zhuǎn)，整過循環(huán)過程的真空功能重新開始。這種真空/壓力循環(huán)過程持續(xù)交替進行。而PSA系統(tǒng)工作原理是制氧機中兩個分子篩在加壓的情況下吸附氮氣及雜質(zhì)，氧氣則被釋放去一個氧氣缸;當(dāng)?shù)谝粋€分子篩罐充滿氮氣后，自動控制系統(tǒng)將壓縮空氣轉(zhuǎn)送到另一個罐中，第一個分子篩罐中的氮氣和雜質(zhì)則在減壓的情況下排出機外。這兩個分子篩罐交替重復(fù)加壓/減壓過程，便能源源不斷地制造出氧氣，通過截止閥送到氧氣儲氣罐中。當(dāng)終端使用氧氣時，氧氣罐中的氣壓將降低，當(dāng)其降低到一定的壓力設(shè)定值時，制氧機自動啟動，使氧壓再提升至正常使用壓力;當(dāng)氧氣壓力升至最高系統(tǒng)壓力時，制氧機自動停機。

從VSA制氧系統(tǒng)及PSA制氧系統(tǒng)的制氧方法和它們的工作原理，我們不難推出它們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。VSA制氧系統(tǒng)的組件：電磁閥5套，止回閥兩套，篩塔1個，馬達兩套，分析儀1套，壓力調(diào)節(jié)器1套等等。我們從VSA制氧機的基本組件發(fā)現(xiàn)，其實制氧機的維護與保養(yǎng)不是那樣高不可攀，關(guān)鍵看我們怎么做。如果機組一有問題就打電話叫廠家來修理，機組修好了，還不知道到底哪里出現(xiàn)了問題。那么，平時我們?nèi)绾蝸砭S護和保養(yǎng)呢，我們首先從VSA的各個基本組件的結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析其在VSA系統(tǒng)制氧機中所起的作用，了解其在整個過程中的各個狀態(tài)，這樣我們再利用相應(yīng)的檢測手段定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。例如我們VSA系統(tǒng)中的馬達。首先，要注意馬達的運行溫度，溫度過高會縮短馬達的工作壽命，不過這方面在VSA系統(tǒng)中的電氣控制系統(tǒng)有溫度傳感器，當(dāng)溫度到一定值時，系統(tǒng)會保護停機。其次，馬達的工作狀態(tài)，利用固體聲音傳導(dǎo)原理，聽一聽馬達的轉(zhuǎn)子與定子之間有沒有摩擦，若有，說明馬達軸承已壞，盡快更換。利用此方法也可判斷VSA系統(tǒng)中的鼓風(fēng)機運行情況，再比如VSA系統(tǒng)中的電磁閥的工作狀態(tài)，在什么樣的情況下處于關(guān)閉狀態(tài)，在什么樣的情況下處于打開狀態(tài)，我們在機組運行的狀態(tài)下檢測電磁閥是否動作。電磁閥的動作是由VSA系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的壓力感器及轉(zhuǎn)換器把VSA系統(tǒng)需要電磁閥的狀態(tài)傳遞到VSA控制系統(tǒng)的中心處理器中，再由它給電磁閥發(fā)出所需狀態(tài)指令，當(dāng)它完成這一過程時，會發(fā)出金屬的碰撞，說明電磁閥是完好的。否則電磁閥已卡住或者無電，而PSA制氧機機組首先由獨立的壓縮空氣機組把空氣壓縮儲存起來，而后由管道給篩塔提供制氧氣源，雙篩塔利用單向閥，電磁閥，回止閥由制氧篩塔的控制系統(tǒng)給出各個時段狀態(tài)的指令來實現(xiàn)制氧，這樣就對其壓縮空氣機組要求高了，其務(wù)必提供良好的氣源，否則會影響到雙篩塔內(nèi)分子篩的使用壽命。所以壓縮空氣機組的油濾一定根據(jù)情況定期更換。總之，無論VSA系列機還是PSA系列機，一定要注意的一點是需潤滑部分，務(wù)必根據(jù)情況定期更換潤滑劑，否則，后果嚴重。我院的VSA系列機，由于無定期加油換油，結(jié)果鼓風(fēng)機主軸抱死無法運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鼓風(fēng)機報廢。

氧氣是生命不可或缺的元素，特別在醫(yī)院，更是必備的急救氣體，我們必須明白其特性，從而更好，更安全地從空氣中提取它，高效地提供與臨床，挽救更多生命。

（作者單位：蘭州大學(xué)第二醫(yī)院）