醫(yī)用分子篩制氧系統(tǒng)運行常見問題的解決方案和預(yù)防性維護(hù)

張 星 李鳳蘋 許 丹 王康宇 裘 超*

醫(yī)用分子篩制氧系統(tǒng)采用常溫低壓的分子篩變壓吸附技術(shù)，其工藝流程簡單、投資小且維護(hù)方便，故中小醫(yī)院大多采用分子篩制氧系統(tǒng)作為氧源。目前市面上可供選擇的醫(yī)用分子篩制氧系統(tǒng)型號眾多，但其工藝流程和主要結(jié)構(gòu)組成均相同，核心都是由空壓機(jī)、制氧機(jī)和氧氣儲罐組成。制氧系統(tǒng)中的每一個組成部分都非常重要，任何一個部分所產(chǎn)生的問題都可能產(chǎn)生一系列的后果[1-3]。因此，制氧系統(tǒng)的管理者應(yīng)本著提前預(yù)防和及時解決的原則，以保障供氧系統(tǒng)的正常運行。本研究列舉分子篩制氧系統(tǒng)運行時空壓機(jī)、制氧機(jī)和氧氣罐等核心設(shè)備會出現(xiàn)的常見問題，提出對應(yīng)的預(yù)防與解決方案，為其管理者有效管理制氧系統(tǒng)提供參考。

1 空壓機(jī)常見問題與處置

1.1 溫度過高跳車

空壓機(jī)壓縮氣體做功會散發(fā)出大量的熱量，導(dǎo)致空壓機(jī)自身以及周圍環(huán)境溫度升高，溫度過高不僅會影響制氧機(jī)的正常工作，還會縮短空壓機(jī)自身部件的壽命。對于溫度過高的解決方法可從以下兩個角度思考。

(1)降低空壓機(jī)連續(xù)運轉(zhuǎn)的時間。①選擇合適功率的壓縮機(jī)，保證壓縮機(jī)功率有足夠余量；②降低分子篩制氧機(jī)的氧壓力上限，可降低空壓機(jī)和制氧機(jī)的連續(xù)工作時間，更頻繁地停機(jī)降溫。

(2)降低制氧機(jī)周邊的環(huán)境溫度。因空壓機(jī)在做功時持續(xù)產(chǎn)生熱量，要想方設(shè)法降低空壓機(jī)散熱對室內(nèi)環(huán)境溫度，從而降低壓縮機(jī)氣體的入口溫度，其方法為：①安裝一個排風(fēng)管道，連接空壓機(jī)的散熱口和室外，可使空壓機(jī)散出的熱氣直接排放到室外，不會對室內(nèi)溫度產(chǎn)生明顯影響；②將排風(fēng)管道周圍包裹上隔熱棉，可防止排風(fēng)管道外壁在室內(nèi)對流傳熱，升高室內(nèi)溫度；③加裝一個排風(fēng)扇，其目的是可以讓室內(nèi)空氣流動，將室內(nèi)熱量盡可能排出到室外，還可防止萬一室內(nèi)制氧系統(tǒng)漏氣，使室內(nèi)局部空間氧氣濃度過高產(chǎn)生危險；④在確保安全的情況下，可考慮將空壓機(jī)進(jìn)風(fēng)口通過管道連接到室外，一般情況下室內(nèi)溫度因機(jī)器運行時產(chǎn)生的熱量高于室外溫度，故將進(jìn)氣口直接連接到室外，可一定程度地降低進(jìn)氣溫度，進(jìn)而降低出氣溫度[4-5]。

(3)注意事項。①空壓機(jī)的散熱片必須定期清理，如長期不清理散熱片會堆積大量灰塵垃圾，導(dǎo)致熱量無法從散熱口正常排出，使機(jī)內(nèi)溫度過高；②排風(fēng)管道在安裝時其中一段必須方便拆卸，同時隔熱棉在包裹時也不可裹住可拆卸的部位，方便拆卸的目的是散熱口的清理必須將引氣管部分拆卸下后進(jìn)行；③排氣扇需根據(jù)室內(nèi)面積選擇合理的規(guī)格，不可選擇風(fēng)量過小的，如果室內(nèi)面積較大，可選擇安裝多個排氣扇，但排氣扇必須一直處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，否則無法實現(xiàn)前文所述其主要功能。

1.2 三角帶斷裂

空氣壓縮機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備，在中小流量時，空氣壓縮機(jī)廠家會選用三角帶作為傳動部件，當(dāng)空氣壓縮機(jī)出現(xiàn)故障報警，且運行時聽到內(nèi)部有異常聲響時，必須立即停機(jī)，打開外蓋，檢查空壓機(jī)三角帶是否斷裂。如果空壓機(jī)三角帶斷裂，需更換三角帶，故在現(xiàn)場準(zhǔn)備一組備用三角帶非常有必要。同時，了解三角帶的型號和型號所代表的意義，可以防止使用錯誤的三角帶，影響空壓機(jī)的正常運行。以SPA 1282 LW型三角帶為例，SPA代表的是一種規(guī)格，此規(guī)格的三角帶頂寬為12.7 mm，高度為10.0 mm，兩側(cè)邊所形成的角度為40°；1 282 LW所代表的是三角帶的基準(zhǔn)周長(1 282 mm)。

對于三角帶的安裝方式，不同型號的空壓機(jī)可能有所不同，但是三角帶的松緊程度，大約為手指用力按下，三角帶形變2～3 cm左右的距離為合適。三角帶太松，可能導(dǎo)致傳動效率降低，甚至三角帶脫落；三角帶太緊，會導(dǎo)致三角帶磨損加劇，縮短三角帶的使用壽命。三角帶的理論使用時間為一年以上，如果在投入使用一年內(nèi)斷裂，除了三角帶自身的質(zhì)量問題和因安裝太緊而導(dǎo)致的磨損加劇的原因外，很可能與溫度有關(guān)。

2 制氧機(jī)常見問題與處置

2.1 進(jìn)氣欠壓

分子篩式制氧機(jī)是通過雙塔變壓吸附的原理，將從空壓機(jī)處理后的壓縮空氣制成高純度氧氣的機(jī)器[6-7]。分子篩制氧機(jī)如果低壓、低純報警需要仔細(xì)分析和觀察，判斷制氧系統(tǒng)哪部分出現(xiàn)了問題，同時“對癥下藥”，將問題排除。常見的原因有進(jìn)氣壓力不足導(dǎo)致制氧機(jī)制出的氧氣的壓力和純度偏低。

在分子篩式制氧機(jī)的雙塔上都配有一個壓力表，觀察壓力表上示數(shù)的變化情況，可以判斷進(jìn)氣壓力是否正常。如果其中一個吸附筒在進(jìn)行吸附時，其壓力表上顯示的最大壓力低于正常值時，則基本可判斷是進(jìn)氣壓力偏低導(dǎo)致的問題。而進(jìn)氣壓力偏低的原因則很有可能是空壓機(jī)空氣濾芯堆積的灰塵較多，氣流阻力增大，整個管道的壓力降超標(biāo)。更換空氣濾芯后，再觀察吸附筒上壓力表顯示的最大壓力，如果最大壓力回歸到正常值，則問題可確定已排除。

在制氧機(jī)前應(yīng)安裝一個壓力變送器，可更方便地觀察到制氧機(jī)的進(jìn)氣壓力，并在制氧機(jī)發(fā)生低壓、低純報警時可迅速判斷是否與空壓機(jī)的管道阻力有關(guān)。吸附筒上的壓力表同樣非常重要，如當(dāng)兩個吸附筒上壓力表顯示的最大壓力差別較大時，則可能是顯示值偏低的吸附筒上的電磁閥出現(xiàn)了問題[8]。

2.2 回流系統(tǒng)故障

分子篩式制氧機(jī)除了雙塔循環(huán)制氧外，還有一個回流系統(tǒng)，當(dāng)制取的氧氣的濃度未達(dá)到設(shè)定的氧氣純度時會自動回流，重新吸附，直到氧氣濃度達(dá)到設(shè)定值后再排出[9]。在制氧機(jī)啟動后，吸附塔即開始工作，此時制出的氧氣濃度肯定偏低，所以回流系統(tǒng)會持續(xù)工作一段時間，如果后續(xù)制氧系統(tǒng)本來有氧氣存儲，而在此段時間里氧氣壓力和氧氣純度都會有一定程度的下降屬于正?，F(xiàn)象。若系統(tǒng)開機(jī)一段時間后(理論上為30 min，實際時間視制造商不同在10～20 min不等)回流系統(tǒng)還在頻繁工作，氧氣壓力和氧氣純度也未見有回升的趨勢，則需要檢查制氧機(jī)的再生系統(tǒng)是否出現(xiàn)了問題。

再生系統(tǒng)主要是再生器工作，在再生器上面有一個再生器流量計，可以通過觀察再生器流量計來判斷再生系統(tǒng)是否出現(xiàn)問題。當(dāng)制氧機(jī)剛啟動的一段時間里，因為制氧量較少，所以再生器流量計示數(shù)會略低于正常值，如果一段時間后再生器流量計示數(shù)依然偏低，未達(dá)到正常值，則基本可以判斷是再生器出現(xiàn)問題。檢查轉(zhuǎn)動再生器上的閥門螺栓是否松動，轉(zhuǎn)動螺栓可以調(diào)節(jié)再生器流量，調(diào)節(jié)再生器流量計示數(shù)，流量示數(shù)回到正常值后，擰緊螺栓。觀察一段時間后，如果氧氣壓力和氧氣純度都回升到了正常水平，則可確認(rèn)故障已排除。

2.3 設(shè)備和系統(tǒng)泄漏

泄漏是供氧系統(tǒng)中難以杜絕的問題，關(guān)鍵在于泄漏率。如果泄漏量較小，可以在維護(hù)保養(yǎng)時加以完善即可。若泄漏量較大，則制氧系統(tǒng)內(nèi)的氧氣壓力和氧氣純度都會下降，引發(fā)制氧機(jī)報警，同時前文所述的排氣扇就發(fā)揮了很大的作用，能使室內(nèi)的氧氣濃度不會太高，極大降低了危險性。發(fā)現(xiàn)存在漏氣部位的方法：①用手感受是否有氣流吹出或者是否聽到有漏氣聲，此法簡單直接，但無法檢查到微漏氣的地方；②使用肥皂水涂抹接口處，如有氣則表明此處有漏氣情況；③取一根很細(xì)、很輕的絲帶或者紙片貼在接口處，如果絲帶或者紙片微微飄起，則表明此處有漏氣情況。

對于可能漏氣的部位，容器本身與焊接的管道的漏氣的可能性都不大，最有可能漏氣的地方之一就是螺栓連接處，螺栓未擰緊或者有縫隙，而對于制氧機(jī)而言有可能漏氣的地方就是閥門處。分子篩式制氧機(jī)中使用的是氣動角座閥，該閥門靈敏度高、質(zhì)量好，可能漏氣的地方就是閥頭未擰緊或者O形圈斷裂，而O形圈斷裂的原因有可能是安裝時未安裝好，也有可能是溫度過高。閥門漏氣的維修通常只要擰緊閥頭或者更換O形圈就能解決。

3 氧氣儲罐常見問題與處置

氧氣罐是儲存氧氣的容器，屬于第一類壓力容器，其在制氧系統(tǒng)和供氧系統(tǒng)中不可或缺，同時又因直接儲存和緩沖氧氣而成為相對危險的區(qū)域，因此定期檢驗非常重要。根據(jù)特種設(shè)備管理要求，剛投入使用的壓力容器需要在3年內(nèi)進(jìn)行檢驗。

氧氣罐上至少需要配兩個儀表，分別是壓力表和安全閥。壓力表可以顯示氧氣罐內(nèi)的壓力，而安全閥可以防止罐內(nèi)壓力過高，起到泄壓作用。壓力表和安全閥也需要定期到相關(guān)部門進(jìn)行檢驗，壓力表的檢驗周期為0.5年，安全閥的檢驗周期為1年。為了安裝和檢驗的方便，推薦在壓力表和安全閥前增加切斷閥。

4 結(jié)論

根據(jù)制氧系統(tǒng)的常見問題的處置和預(yù)防措施，不難發(fā)現(xiàn)有很多地方都是互相作用，溫度過高不僅會導(dǎo)致制氧機(jī)報警，還可能導(dǎo)致空壓機(jī)三角帶斷裂或者制氧機(jī)氣動角座閥漏氣；加裝排氣扇，不僅可以使室內(nèi)空氣循環(huán)，降低室內(nèi)溫度，還可以預(yù)防供氧系統(tǒng)漏氣所可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果[10]；在控制面板上，不僅可以看到進(jìn)氣壓力是否正常，還可以觀察到回流系統(tǒng)的工作狀態(tài)。所以管理供氧系統(tǒng)需要多觀察、多思考及多行動，提前采取好預(yù)防措施，同時了解常見問題的解決方法。定期對供氧系統(tǒng)進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，確保供氧系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行。