高原鐵路不同制供氧方式比較與經濟分析

邵怡然 陳暉

摘? 要：文章對高原鐵路所采用的不同制供氧方式進行對比，首先從原理以及特性的角度分析膜分離制供氧、變壓吸附制供氧、液氧制供氧以及增壓制供氧這四種方式的區分，證實以上制供氧方式都對降低高原地區缺氧風險有積極作用，但制供氧方式的選擇除了需要考慮技術層面的可行性以外，還應當兼顧成本經濟方面的問題，因此重點從經濟角度進行分析，能夠為高原鐵路對制供氧方式的優選提供參考與意見。

關鍵詞：高原;鐵路;制供氧;經濟性

分類號：U455.4

一、制供氧方式

1）膜分離制供氧方式。基于膜分離原理的制供氧方式是搭載百萬單位中空纖維膜材料，利用氣體中不同成分所表現出的相對于纖維膜的滲透速率存在較大差異的特性，在壓力轉換的條件下確保氧氣可通過，以達到有效制供氧的目的。本方式所對應的制供氧濃度在30%～50%區間內，目前常見家庭醫療保健器械設備制備領域，部分高原鐵路列車也嘗試采用膜分離制供氧技術，所取的的效果是非常理想的。

2）變壓吸附制供氧方式。基于變壓吸附原理的制供氧方式是指，考慮到沸石分子篩吸附劑對氧氣以及氮氣成分所表現出的吸附性存在一定差異性，同時壓力變化會對吸附容量產生一定程度上的影響，界于上述特點，增壓狀態下沸石分子篩優先選擇對氮氣進行吸附，以達到分離氧氣并進行制供氧的目的。本方式所對應的制供氧濃度在90%～93%區間內，目前可在高原鐵路領域沿線工區中應用該制供氧方式，并通過建設投入變壓吸附制供氧站的方式，以達到滿意的供氧效果。

3）液氧供氧方式。基于液氧原理的制供氧方式是指，通過應用深層冷分離技術的方式，在氣體分離環節中分離氧氣以及其他成分，此環節中所生成氧氣經液化處理后于隔熱保溫儲罐內尺寸，并經運輸車輛完成運輸。相較于其他制供氧方式而言，基于液氧的制供氧方式較為節約占地空間，且其液態與高壓氧氣瓶有效體積在1：6的左右，尤其在野外環境下有良好的應用價值，表現出了傳統制供氧方式與設備所不具備的便捷性特點。

4）增壓制供氧方式。基于增壓原理的制供氧方式是指在密閉性材料以及耐壓設備的共同作用下形成局部空間，將新鮮空氣通過外用壓縮機的方式打入局部空間內，以在短時間內提升密閉空間大氣壓力水平，進而改善氧分壓以及血氧濃度水平。對于高原鐵路而言，尤其建設期間可以利用增壓制供氧方式，嘗試在高壓氧艙干預下對急性高原疾病進行可靠護理與干預，以高壓氧環境促進血氧飽和度水平以及血氧分壓水平的快速提升，保障了治療的效果。但仍然需要注意的一點是，與上述幾種制供氧方式相比，基于增壓的制供氧方式仍然存在較為突出的成本問題，增壓技術還是需要將低成本化作為未來此項制供氧方式的發展方向。

二、經濟性分析

以上包括膜分離技術、變壓技術、液壓技術以及增壓技術等在內的各類制供氧方式均能夠起到降低高原地區特殊地形、氣候條件所潛在危害與風險的目的。但在針對供養方式進行選擇時，除關注技術層面的問題以外，還應高度注意經濟性方面的問題。一般情況下來說，一套完整的制供氧方式的運行涉及到設備采購費用、安裝費用、能耗費用以及運營維護費用這幾個方面，因此，參考2020年度材料與產品價格，將不同制供氧方式的經濟性對比如下：

基于膜分離技術的制供氧方式設備投資為500000元，房建供氧管路安裝費用為200000元，年平均設備維護保養費用為50000元，液氧費/能耗費為70080元，設備運行管理費用為100000元，制供氧年平均費用投入（設備按照10年使用壽命計提折舊）為290080元，人平均費用為2900.8元;基于變壓技術的制供氧方式設備投資為750000元，房建供氧管路安裝費用為200000元，年平均設備維護保養費用為70000元，液氧費/能耗費為186880元，設備運行管理費用為100000元，制供氧年平均費用投入（設備按照10年使用壽命計提折舊）為388880元，人平均費用為3888.8元;基于液氧技術的制供氧方式設備投資為350000元，房建供氧管路安裝費用為200000元，年平均設備維護保養費用為20000元，液氧費/能耗費為225000元，制供氧年平均費用投入（設備按照10年使用壽命計提折舊）為300000元，人平均費用為30000元;基于增壓技術的制供氧方式設備投資為17000000元，年平均設備維護保養費用為100000元，液氧費/能耗費為87600元，設備運行管理費用為100000元，制供氧年平均費用投入（設備按照10年使用壽命計提折舊）為1987600元，人平均費用為19876元。綜合以上數據，建議優先考慮選擇液壓制供氧方式。

三、結束語

在高原特殊氣象以及地形條件的作用下，部分人體可能感到不適，為確保人員人身安全，提高舒適感，就需要引入科學有效的制供氧方式，以最大限度保障人體健康。高原鐵路制供氧設備的應用對制供氧技術的發展起到了極大的推動作用，并衍生形成了包括膜分離、變壓吸附、液氧、以及增壓在內的不同制供氧方式，但究竟從經濟性角度該如何對制供氧方式進行選擇，仍然備受業內人士的關注重視。本文上述分析中即嘗試在高原鐵路環境條件下，對不同制供氧方式的經濟性進行分析與探討，望能夠使針對制供氧技術的選擇更為合理。

參考文獻：

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