医院集中供氧方式的综合性分析
作者：吴洪亮 作者单位：北京大学第三医院动力科 100083
[摘要] 对比分析了医院集中供氧三种方式的安全性。以北医三院使用液氧贮槽方式供应氧气和使用变压吸附式制氧机的实例，对其经济性进行了比较。对今后医院建设规划提出了有关供氧方式的建议。
[关键词] 集中供氧方式；液氧贮槽；变压吸附式制氧机；安全性；经济性；成本
氧气以其能够维持生命的特性而成为医院急救和治疗中必不可少的重要因素[1]。医院的氧气使用费用也成为影响医院运行成本和临床收费标准的因素之一。目前医院集中供氧方式主要有三种方式。一、医用氧气钢瓶经汇流排组向医院的各个使用单元输送氧气；二、由液氧贮槽流经汽化器向医院的各个使用单元输送氧气；三、使用变压吸附制氧设备从空气中分离出氧气向医院的各个使用单元输送氧气。
我院先后经历了使用以上三种集中供氧方式，综合对以上三种集中供氧方式的使用经验和对其深入的认识，我们将从三种集中供氧方式的安全性、经济性、适用性等方面对其进行综合性的分析。
1 安全性分析
1.1 使用地点条件的比较，见表1。（略）
1.1.1 环境温度的要求
由以上对比我们可以看到由于行业标准中明确规定了制氧机设备正常运转的条件环境温度5～40℃，这就要求我们要为制氧机设备正常运转提供相应的保障。我院为两个制氧站共计7套制氧机设备分别安装了3台5匹柜式空调和一台10匹的吸顶式空调设备。在实践的工作中我们发现由于夏季温度过高容易引起制氧机设备超温报警和停机。具体表现在：1、制氧机系统的空气压缩机排气温度超过设计使用温度，导致报警停机；2、空气干燥机因超过40℃的使用温度，致使设备报警、停机[2]。相对于制氧机设备液氧贮槽和汇流排两种集中供氧方式对环境的温度的要求就要简单的多。此两种集中供氧方式只需要保证环境的通风状况即可。对比以上三种供氧方式，制氧机设备对环境温度要求的最为苛刻，在使用的过程中要为其配置相应的空调设备，从而加大了其运行成本。
1.1.2 对空气质量的要求和影响
由于氧气来源的不同如：液氧是由氧气厂家通过低温分离后提供给医院的，而制氧机是通过在医院环境中空气分离氧气的。因而制氧设备的空气源进口要避开污染源，这些污染源包括：燃烧的废气、麻醉气体排放系统、通风和抽真空排气口。北方的扬尘天气也可能对制氧机系统造成影响，进而对其提供的氧气质量造成影响。这方面汇流排系统和液氧贮槽系统对空气质量就没有特殊的要求。
制氧机系统是从空气中分离出氧气排除其他气体（特别是占空气80%的氮气），在制氧机工作的吸取空气和排出其他气体的过程中会产生出非常大的噪音，从而影响到病区的医疗环境。因而在安装制氧设备时要考虑安装减小噪音的装置，以免造成噪音污染。
1.1.3 对周围建筑物的要求
液氧贮槽对周围建筑物的要求是最为严格的。液氧的沸点是（-183℃），氧气是强烈的助燃气体，如果发生泄露后果是非常严重的。因此消防部门对液氧贮槽安装周围的建筑物做出了严格要求：以其为中心，以半径15m为半径的范围内不允许有任何建筑物，且用护栏隔离。（新的消防要求医用液氧贮罐与各类建筑物、构筑物的最小间距（m）医院实围墙最小间距1.5（m））其他两种集中供氧方式只要符合消防的要求可以安装在建筑楼宇中。但如果将制氧机安装在病房大楼内需要考虑制氧机中空压机在工作中产生噪音和振动的问题。如果安装不当会造成噪音污染和低频震荡污染。建议在安装制氧机附属的空气压缩机设备的工作面上安装消音减震装置，以免设备的运行影响到医院医疗工作。
1.1.4 占地面积
我院原来安装的是两个5立方米的液氧贮槽占地面积（包括相关备用汇流排）占地面积有60m2。自2005年和2006先后投入使用两个制氧机站房占地约面积300m2。因为制氧机设备需要配套空压机、冷干机、氧气缓冲罐等附属设备。变压吸附式制氧机设备的占地面积较之液氧贮槽和汇流排的供气方式有了很大的增加。
1.1.5 三种集中供氧方式安全运行的影响因素，见表2。（略）
汇流排和液氧贮槽的供氧方式几乎不受电力供应的影响，因而无论医院电力供应是否存在问题，都可以保证医院氧气的供应。而制氧机设备是要保障电力稳定供应的前提下才能保障医院氧气的供应的。因此在设计医院备用电力供应时必须要考虑制氧机的电力负荷。间接的增加了制氧机运行的成本。
在人为操作方面由于汇流排值班人员需要不断更换氧气瓶，容易因操作不规范造成氧气泄露。在制氧机使用中虽然各公司都声称提供的制氧机系统自动化程度很高，甚至不需要值班。但在我院1年多的使用实践中我们发现制氧机系统会因系统本身的故障或因温度或其他因素的影响造成系统停止运转。需要人为查找故障回复设备的运行，甚至在设备故障后手动启动备用汇流排。对于液氧贮槽因为其系统简单，只是在灌注液氧或交替使用时才有人为操作，因而其出现人为操作失误造成故障的机率就会很小。
在结构上由于汇流排和液氧贮槽系统结构都非常简单并且其中极少涉及电子元器件（有少数液氧贮槽的压力表使用电子仪表），不涉及自控系统，使其在实际的使用中除了极少的阀门发生故障，其他很少出现设备故障。虽然理论上由于其氧气压力达到15Mpa非常危险，但是只要按照规范的操作程序操作，放置符合有关消防规范，这类事故极少发生。制氧机系统由于其组成包含：空气压缩机、冷干机、吸附设备、控制系统等造成其故障点的增加，经常因为某个系统组件的故障造成整个系统的停止运行的故障。针对制氧机系统此类特点我院氧气站的值班人员由原来的一人值班调整为双人值班。
1.2 氧气指标的比较，见表3。（略）
液氧贮槽或汇流排均可以通过调整减压阀来调节所供氧气的压力它的供气压力范围较变压吸附式制氧机可提供氧气压力范围要大，但医院终端使用压力一般在0.4～0.5Mpa，根据GB8982-1998《医用氧气》的规定含氧量项目指标是≥99.5%(v\v)，使用国家指定氧气生产厂家的医用氧气符合国家关于医用氧气的要求。变压吸附医用制氧机生产的氧气浓度达到90%。
2 经济性分析
以下将针对我院液氧贮槽和变压吸附式制氧机在一年中的运行成本进行分析对比：
我院2005年前使用2个5立方米的液氧贮槽（一用一备），2005年9月份和2006年10月相继建成了两个制氧站取代原来液氧贮槽供氧系统，分别安装4台20立方米/小时和3台20立方米/小时的变压吸附式制氧机。在我院病床没有变化的情况下对比两种集中供氧方式的经济性。
2.1 液氧贮槽供养方式每年的运行成本
2.1.1 液氧费用 50吨/月×1150元×12个月=690000元
2.1.2 液氧贮槽初期投资分摊到每年的成本（以10年为折旧期）55万元÷10年=55000元/年
2.1.3 液氧贮槽每年的年检费用 1500元
2.1.4 更换维修减压阀费用 1000元
2.1.5 补充使用的40升瓶装氧气费用（院内管道供氧覆盖不到的地方）110瓶/月×21元/瓶×12个月=27720元
2.1.6 液氧每年运费 300×10车/月×12个月=36000元
液氧贮槽供氧方式每年的运行成本是811220元，运行值班人员需要5人。
2.2 变压吸附式制氧机运行成本
2.2.1 吸附式制氧机初期投资分摊到每年的运行成本 （2619000元+1980000元）÷10年=459900元
2.2.2 变压吸附式制氧机系统年电费 870056千万时×0.72元/千瓦时=626440元
2.2.3 氧机房空调年电费 17.5千瓦时×24小时×90天×0.72元/千瓦时=27216元
2.2.4 制氧机每3000小时更换一次空气过滤器和油过滤器每年费用 10000元×2次×7台=140000元
2.2.5 空压机每9000小时需更换更换一次冷却油，每年费用 35000元
2.2.6 7台制氧机安全阀检测费 560元
2.2.7 7台制氧机的压力表年检测费用 300元
2.2.8 每年更换氧 4000元
2.2.9 补充使用40升瓶装氧气费用（院内制氧机覆盖不到的区域）1500瓶/月×12个月×21=378000元
变压吸附式制氧机年运行成本是1671416元/年,此外使用制氧机设备需要14人值班。
考虑到我院现在床位数较使用液氧期间增加了130张。手数量增大，进而用氧量也增加了大约20%。因而不能简单的通过以上数据进行对比。即使这样通过成本对比我们可以发现使用变压吸附式制氧机每年的运行成本也要高于使用液氧贮槽的集中供氧方式，通过安全性对比液氧贮槽在日常故障率上低于使用制氧机。伴随着医院越来越细化成本控制，医院每一项成本的增加都会影响到医院的效益。这就要求我们在建设医院或医院的改扩建中要在规划时就要注意到以后成本增加的因素。如在氧气供应方式上如果有适合的氧源应首先考虑使用液氧贮槽的供氧方式，并在规划时预留安装液氧贮槽区域。
参考文献
[1] 王美兰,陆瑛琪.浅谈医用氧的集中供应方式.气体分离,2006，NO.2.
[2] 蔡芳.关于医用制氧机的使用体会.淮海医药,2005,23(2):166.
[3] 医用分子筛制氧设备通用技术规范[s].YY/TO298-1998.
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【关键词】 集中供氧方式,液氧贮槽,变压吸附式制氧机,安全性,经济性,成本