醫院集中供氧方式的綜合性分析
作者：吳洪亮 作者單位：北京大學第三醫院動力科 100083
[摘要] 對比分析了醫院集中供氧三種方式的安全性。以北醫三院使用液氧貯槽方式供應氧氣和使用變壓吸附式制氧機的實例，對其經濟性進行了比較。對今后醫院建設規劃提出了有關供氧方式的建議。
[關鍵詞] 集中供氧方式；液氧貯槽；變壓吸附式制氧機；安全性；經濟性；成本
氧氣以其能夠維持生命的特性而成為醫院急救和治療中必不可少的重要因素[1]。醫院的氧氣使用費用也成為影響醫院運行成本和臨床收費標準的因素之一。目前醫院集中供氧方式主要有三種方式。一、醫用氧氣鋼瓶經匯流排組向醫院的各個使用單元輸送氧氣；二、由液氧貯槽流經汽化器向醫院的各個使用單元輸送氧氣；三、使用變壓吸附制氧設備從空氣中分離出氧氣向醫院的各個使用單元輸送氧氣。
我院先后經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驗和對其深入的認識，我們將從三種集中供氧方式的安全性、經濟性、適用性等方面對其進行綜合性的分析。
1 安全性分析
1.1 使用地點條件的比較，見表1。（略）
1.1.1 環境溫度的要求
由以上對比我們可以看到由于行業標準中明確規定了制氧機設備正常運轉的條件環境溫度5～40℃，這就要求我們要為制氧機設備正常運轉提供相應的保障。我院為兩個制氧站共計7套制氧機設備分別安裝了3臺5匹柜式空調和一臺10匹的吸頂式空調設備。在實踐的工作中我們發現由于夏季溫度過高容易引起制氧機設備超溫報警和停機。具體表現在：1、制氧機系統的空氣壓縮機排氣溫度超過設計使用溫度，導致報警停機；2、空氣干燥機因超過40℃的使用溫度，致使設備報警、停機[2]。相對于制氧機設備液氧貯槽和匯流排兩種集中供氧方式對環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境的通風狀況即可。對比以上三種供氧方式，制氧機設備對環境溫度要求的最為苛刻，在使用的過程中要為其配置相應的空調設備，從而加大了其運行成本。
1.1.2 對空氣質量的要求和影響
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院的，而制氧機是通過在醫院環境中空氣分離氧氣的。因而制氧設備的空氣源進口要避開污染源，這些污染源包括：燃燒的廢氣、麻醉氣體排放系統、通風和抽真空排氣口。北方的揚塵天氣也可能對制氧機系統造成影響，進而對其提供的氧氣質量造成影響。這方面匯流排系統和液氧貯槽系統對空氣質量就沒有特殊的要求。
制氧機系統是從空氣中分離出氧氣排除其他氣體（特別是占空氣80%的氮氣），在制氧機工作的吸取空氣和排出其他氣體的過程中會產生出非常大的噪音，從而影響到病區的醫療環境。因而在安裝制氧設備時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格的。液氧的沸點是（-183℃），氧氣是強烈的助燃氣體，如果發生泄露后果是非常嚴重的。因此消防部門對液氧貯槽安裝周圍的建筑物做出了嚴格要求：以其為中心，以半徑15m為半徑的范圍內不允許有任何建筑物，且用護欄隔離。（新的消防要求醫用液氧貯罐與各類建筑物、構筑物的最小間距（m）醫院實圍墻最小間距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。但如果將制氧機安裝在病房大樓內需要考慮制氧機中空壓機在工作中產生噪音和振動的問題。如果安裝不當會造成噪音污染和低頻震蕩污染。建議在安裝制氧機附屬的空氣壓縮機設備的工作面上安裝消音減震裝置，以免設備的運行影響到醫院醫療工作。
1.1.4 占地面積
我院原來安裝的是兩個5立方米的液氧貯槽占地面積（包括相關備用匯流排）占地面積有60m2。自2005年和2006先后投入使用兩個制氧機站房占地約面積300m2。因為制氧機設備需要配套空壓機、冷干機、氧氣緩沖罐等附屬設備。變壓吸附式制氧機設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的影響，因而無論醫院電力供應是否存在問題，都可以保證醫院氧氣的供應。而制氧機設備是要保障電力穩定供應的前提下才能保障醫院氧氣的供應的。因此在設計醫院備用電力供應時必須要考慮制氧機的電力負荷。間接的增加了制氧機運行的成本。
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，容易因操作不規范造成氧氣泄露。在制氧機使用中雖然各公司都聲稱提供的制氧機系統自動化程度很高，甚至不需要值班。但在我院1年多的使用實踐中我們發現制氧機系統會因系統本身的故障或因溫度或其他因素的影響造成系統停止運轉。需要人為查找故障回復設備的運行，甚至在設備故障后手動啟動備用匯流排。對于液氧貯槽因為其系統簡單，只是在灌注液氧或交替使用時才有人為操作，因而其出現人為操作失誤造成故障的機率就會很小。
在結構上由于匯流排和液氧貯槽系統結構都非常簡單并且其中極少涉及電子元器件（有少數液氧貯槽的壓力表使用電子儀表），不涉及自控系統，使其在實際的使用中除了極少的閥門發生故障，其他很少出現設備故障。雖然理論上由于其氧氣壓力達到15Mpa非常危險，但是只要按照規范的操作程序操作，放置符合有關消防規范，這類事故極少發生。制氧機系統由于其組成包含：空氣壓縮機、冷干機、吸附設備、控制系統等造成其故障點的增加，經常因為某個系統組件的故障造成整個系統的停止運行的故障。針對制氧機系統此類特點我院氧氣站的值班人員由原來的一人值班調整為雙人值班。
1.2 氧氣指標的比較，見表3。（略）
液氧貯槽或匯流排均可以通過調整減壓閥來調節所供氧氣的壓力它的供氣壓力范圍較變壓吸附式制氧機可提供氧氣壓力范圍要大，但醫院終端使用壓力一般在0.4～0.5Mpa，根據GB8982-1998《醫用氧氣》的規定含氧量項目指標是≥99.5%(v\v)，使用國家指定氧氣生產廠家的醫用氧氣符合國家關于醫用氧氣的要求。變壓吸附醫用制氧機生產的氧氣濃度達到90%。
2 經濟性分析
以下將針對我院液氧貯槽和變壓吸附式制氧機在一年中的運行成本進行分析對比：
我院2005年前使用2個5立方米的液氧貯槽（一用一備），2005年9月份和2006年10月相繼建成了兩個制氧站取代原來液氧貯槽供氧系統，分別安裝4臺20立方米/小時和3臺20立方米/小時的變壓吸附式制氧機。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濟性。
2.1 液氧貯槽供養方式每年的運行成本
2.1.1 液氧費用 50噸/月×1150元×12個月=690000元
2.1.2 液氧貯槽初期投資分攤到每年的成本（以10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用 1500元
2.1.4 更換維修減壓閥費用 1000元
2.1.5 補充使用的40升瓶裝氧氣費用（院內管道供氧覆蓋不到的地方）110瓶/月×21元/瓶×12個月=27720元
2.1.6 液氧每年運費 300×10車/月×12個月=36000元
液氧貯槽供氧方式每年的運行成本是811220元，運行值班人員需要5人。
2.2 變壓吸附式制氧機運行成本
2.2.1 吸附式制氧機初期投資分攤到每年的運行成本 （2619000元+1980000元）÷10年=459900元
2.2.2 變壓吸附式制氧機系統年電費 870056千萬時×0.72元/千瓦時=626440元
2.2.3 氧機房空調年電費 17.5千瓦時×24小時×90天×0.72元/千瓦時=27216元
2.2.4 制氧機每3000小時更換一次空氣過濾器和油過濾器每年費用 10000元×2次×7臺=140000元
2.2.5 空壓機每9000小時需更換更換一次冷卻油，每年費用 35000元
2.2.6 7臺制氧機安全閥檢測費 560元
2.2.7 7臺制氧機的壓力表年檢測費用 300元
2.2.8 每年更換氧 4000元
2.2.9 補充使用40升瓶裝氧氣費用（院內制氧機覆蓋不到的區域）1500瓶/月×12個月×21=378000元
變壓吸附式制氧機年運行成本是1671416元/年,此外使用制氧機設備需要14人值班。
考慮到我院現在床位數較使用液氧期間增加了130張。手數量增大，進而用氧量也增加了大約20%。因而不能簡單的通過以上數據進行對比。即使這樣通過成本對比我們可以發現使用變壓吸附式制氧機每年的運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。伴隨著醫院越來越細化成本控制，醫院每一項成本的增加都會影響到醫院的效益。這就要求我們在建設醫院或醫院的改擴建中要在規劃時就要注意到以后成本增加的因素。如在氧氣供應方式上如果有適合的氧源應首先考慮使用液氧貯槽的供氧方式，并在規劃時預留安裝液氧貯槽區域。
參考文獻
[1] 王美蘭,陸瑛琪.淺談醫用氧的集中供應方式.氣體分離,2006，NO.2.
[2] 蔡芳.關于醫用制氧機的使用體會.淮海醫藥,2005,23(2):166.
[3] 醫用分子篩制氧設備通用技術規范[s].YY/TO298-1998.
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【關鍵詞】 集中供氧方式,液氧貯槽,變壓吸附式制氧機,安全性,經濟性,成本
