淺談醫(yī)院中心負壓系統(tǒng)的改造

楊先鋒

摘 要：我院病房大樓投入使用15年，從使用初期床位在350張左右，發(fā)展到現(xiàn)在850多張，對于負壓吸引系統(tǒng)使用的絕對量在增加，而負壓系統(tǒng)的主要設備發(fā)生了老化和更新?lián)Q代、管道產(chǎn)生了泄露、對系統(tǒng)的除菌消毒要求提高了，同時電氣自動化控制技術不斷進步。在這樣的背景下，醫(yī)院中心負壓系統(tǒng)越來越不能滿足臨床上的需求，又帶來能效的下降，經(jīng)濟成本大幅提升，亟待對醫(yī)用中心負壓系統(tǒng)進行改造。本文首先從廣泛應用于醫(yī)院中心負壓系統(tǒng)的方案設計進行論述，然后從主要設備的選型配置及PLC控制系統(tǒng)進行闡述，希望能夠在醫(yī)院局部改造過程中提供一些借鑒。

關鍵詞：醫(yī)用中心負壓系統(tǒng);真空泵;PLC控制器

引言

在醫(yī)院病房樓建設過程中，負壓吸引系統(tǒng)作為一個基本的附屬系統(tǒng)必不可少，廣泛應用于普通病房、ICU、手術室、搶救室、口腔整形中心等，其終端端口分布在各個病房和診間，連接不同的器械，可用來吸引痰、血、膿以及體內(nèi)沉積物和口腔護理等。針對這一特點和保障臨床的不間斷使用，那么在其升級改造過程中，如何在不停用的情況下，對醫(yī)用中心負壓系統(tǒng)在原有基礎條件下整體設計、設備的選型以及智能化控制顯得尤為重要。

1.醫(yī)用中心負壓系統(tǒng)方案概述

1.1、項目概述

本項目為醫(yī)院住院大樓真空站房改造項目。該樓共有820張普通病床，手術室9間，小手術室1間，ICU重癥監(jiān)護病房26張床位，搶救室4張病床，麻醉復蘇室9張病床。

1.2、項目系統(tǒng)方案圖及改造要求

本項目負壓醫(yī)用真空分兩路供應，普通管線和ICU、手術室等專用管線，如下圖所示：

中心負壓系統(tǒng)主要設備為真空泵機組，每臺真空泵設置獨立的電源開關及控制回路，通過PLC控制器，可以調節(jié)時間段，自動逐臺投入運行，斷電恢復后能自啟，均勻分配時間，并設置檢測和報警裝置。機組為阿特拉斯無油真空系統(tǒng)，真空泵組為同一類型并設置備用泵，單臺泵故障，其余仍然能滿足需求，設置防倒流裝置，排污管使用耐腐蝕材料，采用排氣防護措施并在排氣最低位置設置排污閥，排氣口與醫(yī)用空氣進口分布在不同位置高度，設置有害氣體警示標志。每臺真空泵、真空罐、過濾器之間設置止回閥，真空罐設置旁通閥，真空泵與進氣、排氣管的連接采用新型柔性材料連接。

2.主要設備的選型配置及控制系統(tǒng)

醫(yī)用中心負壓系統(tǒng)的真空獲得是真空科學與技術的重要組成部分，而真空泵是利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。

2.1、真空泵的基本參數(shù)

2.1.1抽氣速率S

抽氣速率簡稱抽速，是指在泵進氣口處，在給定泵口壓強下，單位時間流入泵的氣體體積數(shù)，一般真空泵說明書上的抽速是指泵的抽速最大值。

2.1.2極限壓強Pu

極限壓強指泵在泵入口能達到的最低平衡壓強。

2.1.3最大工作壓強Pmax

最大工作壓強指泵能正常工作的入口最高壓強。如果工作壓強超過該值，泵的抽速將趨于零，失去抽氣能力。

2.1.4運用壓強

運用壓強指泵具有一定實用抽速值時的入口壓強范圍。

2.1.5抽氣特性曲線（S—p曲線）

真空泵的抽速一般都不是常數(shù)，抽速隨壓強的變化曲線稱為抽速曲線，它能綜合反映真空泵的性能。

2.2、氣體用量估算及設備選型

根據(jù)對醫(yī)院院真空吸引用量統(tǒng)計。計算時主要參照了GB 50751-2012《醫(yī)院氣體工程技術規(guī)范》提供的綜合性醫(yī)院用氣量計算參考數(shù)據(jù)，結合醫(yī)院待改造老機房自身的實際情況進行論證和氣源設備配置選型，計算醫(yī)院平均用氣量，并以此值作為氣源設備選型依據(jù)參數(shù)。

經(jīng)過計算和考慮到原負壓站房的面積有限，采用一用一備油潤旋片式真空泵，單臺抽吸量應≥2960L/min （在450 mmHg狀態(tài)下測定），換算成極限壓力-0.1Mpa時單臺真空泵抽吸量：300m?/h。

2.3、更新改造設備的配置方案：

2.3.1吸引站房內(nèi)醫(yī)用真空機組及配套：油潤滑旋片真空泵兩臺，單臺功率：7.5Kw;單臺流量：300 m?/h （在常壓下）;要求配置西門子PLC兩泵聯(lián)動控制，并配置遠程報警與氣源報警模塊。

2.3.2配置污物收集罐、雙備細菌過濾器等，各類閥門和管道采用不銹鋼管。

2.3.3單獨設置電源箱：單獨專用電纜放置電源箱，總功率要求大于65Kw，含總開關一套，出路空開四路，其中一路45Kw，一路15Kw，照明一路1Kw，插座一路2KW，預留一路2KW，開關采用ABB開關。

3.負壓系統(tǒng)的智能化控制

采用西門子PLCs7200、真空泵機組與各閥門傳感裝置等構成，實現(xiàn)在線過程控制，自動快速地進行數(shù)據(jù)采集、邏輯判斷、精確計算等處理。操作人員通過查詢、切換、輸入等操作，隨時根據(jù)臨床要求修改調節(jié)參數(shù)。

3.1.對吸引站房進行24小時全方位監(jiān)測與報警，實時監(jiān)測吸引站房設備的運行狀態(tài)及參數(shù)。

3.2、具有系統(tǒng)管理員權限的醫(yī)院相關人員可通過登錄云服務系統(tǒng)進行設備管理，以確保數(shù)據(jù)安全，當設備運行參數(shù)發(fā)生異常時，及時發(fā)出報警提示并推送到電腦端或手機端，提示相關人員進行處理。

3.3、能記錄并保存吸引設備的保養(yǎng)及維修記錄，并自動計算下次保養(yǎng)日期。

3.4、多機組之間可靈活配置，聯(lián)動運行，當工作泵發(fā)生故障時，備用真空泵機組能自動啟動，以保證吸引系統(tǒng)正常工作。

3.5、控制系統(tǒng)精準調節(jié)負壓吸引系統(tǒng)保持在-0.02MPa～-0.07 MPa之間，并能在該范圍內(nèi)任意調節(jié)。

結束語：

本文從對醫(yī)院負壓吸引系統(tǒng)的升級改造的實際出發(fā)，介紹了系統(tǒng)的總體現(xiàn)場應用設計、多機組的配置及智能化控制等，解決了醫(yī)院這一特殊場所，在病房樓生命支持系統(tǒng)不停用的情況下，升級改造換代的問題，通過理論和實踐，也為類似問題積累了一定的經(jīng)驗。

參考文獻：

[1] 《醫(yī)用氣體工程技術規(guī)范》? （GB50751-2012）

[2]? 李軍建? 王小菊 真空技術 第1版? 國防工業(yè)出版社 2014.6

（南京市第三醫(yī)院，江蘇 南京 210011）