醫用集成制氧氣系統的維護維修及管理

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，許多種物質在一定條件下遇到它可能會急劇燃燒，甚至會爆炸。

氧氣濃度超過25%可顯著增加人員和設備的危險。在空氣中可燃的物質，在氧氣中燃燒會更猛烈，甚至爆炸。碳氫化合物在富氧環境中可自動燃燒。氧濃度低于19%時可導致窒息，甚至死亡。空氣中氧氣占21%，氮氣占78%，惰性氣體及其他只占1%，也就是說人們適應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。

氧氣在醫院更顯重要，特別在近年，隨著國家醫療政策越來越好，人們生活水平越來越高，醫療行業得到了空前發展，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，大型綜合醫院只好引進醫用集成制氧系統。

醫用集成制氧系統其實就是把空氣中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，醫用制氧系統必須安置在一個通風好，周邊15米以內無火源無垃圾，無陽光直射的位置，并建成防塵，土，沙，雨，凍雨和雪的框架房，總之依據氧氣的特性及醫用制氧系統性能論證選址建址，堅決排除所有隱患。現在以蘭州大學第二醫院引進的3臺VSA的制氧系統和兩臺PSA制氧系統為例說說結構及其他。

無論VSA制氧系統還是PSA制氧系統。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制氧氣系統當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。之后，流經篩床的方向逆轉，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制氧系統是空氣壓縮機將空氣壓縮至8.0Bar，經過冷凍式干燥設備干燥，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，在減壓時釋放氮氣，在系統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換與吸附。

VSA系統工作原理，設備啟動時，VSA鼓風機馬達在真空循環方向上啟動鼓風機。當壓力傳感器探測到最大真空設定值時，電磁閥打開（時間很短）用氧氣沖洗篩塔。電磁閥關閉，鼓風機反向旋轉，啟動整個循環過程的壓力功能。外部空氣進入，穿過過濾器和消聲器，鼓風機加速空氣流動，經過消聲器，換熱器進入篩塔內。氧氣未被吸附，直接通過截止閥進入緩沖罐。鼓風機反向旋轉，整過循環過程的真空功能重新開始。這種真空/壓力循環過程持續交替進行。而PSA系統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，氧氣則被釋放去一個氧氣缸;當第一個分子篩罐充滿氮氣后，自動控制系統將壓縮空氣轉送到另一個罐中，第一個分子篩罐中的氮氣和雜質則在減壓的情況下排出機外。這兩個分子篩罐交替重復加壓/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。當終端使用氧氣時，氧氣罐中的氣壓將降低，當其降低到一定的壓力設定值時，制氧機自動啟動，使氧壓再提升至正常使用壓力;當氧氣壓力升至最高系統壓力時，制氧機自動停機。

從VSA制氧系統及PSA制氧系統的制氧方法和它們的工作原理，我們不難推出它們的系統結構。VSA制氧系統的組件：電磁閥5套，止回閥兩套，篩塔1個，馬達兩套，分析儀1套，壓力調節器1套等等。我們從VSA制氧機的基本組件發現，其實制氧機的維護與保養不是那樣高不可攀，關鍵看我們怎么做。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了問題。那么，平時我們如何來維護和保養呢，我們首先從VSA的各個基本組件的結構出發，分析其在VSA系統制氧機中所起的作用，了解其在整個過程中的各個狀態，這樣我們再利用相應的檢測手段定期檢查，發現問題及時處理。例如我們VSA系統中的馬達。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系統中的電氣控制系統有溫度傳感器，當溫度到一定值時，系統會保護停機。其次，馬達的工作狀態，利用固體聲音傳導原理，聽一聽馬達的轉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系統中的鼓風機運行情況，再比如VSA系統中的電磁閥的工作狀態，在什么樣的情況下處于關閉狀態，在什么樣的情況下處于打開狀態，我們在機組運行的狀態下檢測電磁閥是否動作。電磁閥的動作是由VSA系統的電氣控制系統的壓力感器及轉換器把VSA系統需要電磁閥的狀態傳遞到VSA控制系統的中心處理器中，再由它給電磁閥發出所需狀態指令，當它完成這一過程時，會發出金屬的碰撞，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給出各個時段狀態的指令來實現制氧，這樣就對其壓縮空氣機組要求高了，其務必提供良好的氣源，否則會影響到雙篩塔內分子篩的使用壽命。所以壓縮空氣機組的油濾一定根據情況定期更換。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，務必根據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，結果鼓風機主軸抱死無法運轉，導致鼓風機報廢。

氧氣是生命不可或缺的元素，特別在醫院，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：蘭州大學第二醫院）