医用气体丨如何建设安全、可靠的生命支持系统？这些知识点不能少（上）

医用气体系统工程是医院基建项目谋划时无法绕开的一项医疗专项工程，需要单独规划建设并配设独立概算指标，是保障医院建成投用开展运营的托底工程之一，基建管理者应在医用气体系统工程设计阶段介入审查并提资反馈医院使用科室的用气要求，在实施工程前应完善设计方案。

在医院基建工程中，集中供应与管理的医用气体系统也称为生命支持系统，是必须规划建设的医用专项工程之一，通常由医用氧气系统、医用真空系统、医疗空气系统以及其他特殊气体（如二氧化碳、氧化亚氮、氮气、氦气等单一气体或多种混合气体）系统组成。其中医用氧气系统、医用真空系统、医疗空气系统是基建工程中医用气体系统规划建设的主要内容，通过集中供应的方式广泛应用于医院绝大部分的医疗单元，而其他的特殊气体仅在特殊医疗单元内设立设备站点，以点对点的方式zhuangong该医疗单元使用，如手术室、实验室、内镜室、牙科等。因篇幅有限，故本文仅从基建管理角度出发，并将所讨论的医用气体系统范围局限于医用氧气系统、医用真空系统、医疗空气系统。

这些气体系统的构成大体上可以分为气体供应源、气体管道、气体供应末端设施、气体检测报警系统四个部分，医用气体集中供应系统示意（引自《医用气体系统理论与设备操作指南》）如下图所示：

液氧站房

根据设计规范，一般液氧贮存容量宜贮存1周以上并应不低于3d的实际用氧量，备用气源满足24h以上用氧量，应急备用气源应保证生命支持区域（如手术室、ICU、急救区域等）4h以上用氧量。经总结医院管理经验，建议建设前提供医院现有总床位用氧统计数据及新项目估测需求数据、应急用氧供氧范围与时限要求、生命支持区域用房具体点位等数据对接设计单位先行测算后再合理规划供氧系统，充分预见今后发展的氧容量需求，可通过适当预留液氧站扩展空间、罐体容量、分气缸接口、支管接口、汇流排站房空间、室外应急供氧主管接口等措施来实现供氧方案的扩展应变调配。

液氧站房的主要设备包括液氧罐、汽化器、分气缸、减压装置等，主要设备均为复数形式（一用一备以上），以保障在单一故障状态下或特殊情况下能保持连续运行，流程示意图如下：

（1）液氧罐。液氧罐是一种能够在较长时间内，用于贮存液态氧的低温压力容器，目前基本上多是采用真空粉末绝热形式的罐体，其材料为珠光砂，这是因为珠光砂的导热系数极低，具有youxiu的保温效果，同时具有轻质高强、防火性能优异的的特点，特别适用于对像液氧这种低温液体贮存有着绝热性能要求极高的领域。液氧罐的容积大小规格一般多选用3.5m³或5m³（另有1.2m³、10m³及以上规格），1m³的液氧一般按800m³标准气态氧折算，通过高质量的绝热层和液氧罐体夹层良好的真空度可以有效降低热量传递，从而降低液氧蒸发率，使液氧长时间能够保存在罐体中。

液氧罐主要由罐体、操作系统、显示仪表、增压装置、安全装置组成，以成套配置出厂供货。罐体根据标准，内筒应该选用奥氏体不锈钢，除套用GB4806.9-2023《食品接触用金属材料及制品》要求外，还因为奥氏体不锈钢有youxiu的耐低温性（奥氏体不锈钢能够在液态氧的极低温度下保持稳定的性能，不会出现脆化或开裂等问题‌）和耐腐蚀性（奥氏体不锈钢表面形成一层致密的氧化铬保护膜，能够有效抵御液态氧的强氧化作用，长期使用下仍能保持容器的完整性和安全性‌），外筒选用优质容器用钢，内外筒夹层之间充填珠光砂并抽真空，根据相关技术规范，氧气主管的设计工作压力不得超过0.8MPa，因此罐体的设计工作压力一般为0.8MPa，但出于安全考虑，购置罐体时可提高对罐体设计压力的要求。

操作系统及增压装置是指各类充装、排放、调节、增压、放液等操作涉及的阀门、管路、设备。显示仪表是指用于观察内筒压力的压力表和液面高度的液位计，建议要求液氧罐同时具备电子液位显示、压力显示，及机械指针液位显示、压力显示功能。安全装置是保护机制，根据GB 50751-2012《医用气体工程技术规范》，医用液氧贮罐供应源应同时设置安全阀和防爆膜等安全措施，医用液氧贮罐气源的供应支路应设置防回流措施，当医用液氧输送和供应的管路上两个阀门之间的管段有可能积存液氧时，必须设置超压泄放装置。同时，前文已建议液氧贮存容量宜贮存1周以上，而液氧贮存容量的计算可以根据总需求流量倒推测算，1000床左右的医院液氧贮存量建议按20m³配置。

（2）汽化器。汽化器是一种将液态气体转化为气态气体的设备，目前基本上多是采用空温式汽化器，通过利用空气自然对流（采用防绣铝合金翅片管）加热输入端的液氧，使其完全蒸发成气体。基建管理时，需注意一般汽化器的设计容量应大于医院峰值用量的2倍以上，峰值用量可按理论总需求量（总需求流量=床位数×0.75 L/min + ICU/手术室等特殊区域×10 L/min‌）上浮20%左右计取。根据相关资料，这是因为若容量仅适配使用量，如出现设备突发故障、环境温度极低等降低气化工效的因素，或出现需要多点高流量用氧的应急使用需求时，此时汽化器容量过小会缩短液氧汽化过程的停留时间，影响热交换效率，出现汽化不充分、系统压力不稳等系统失效的问题。因此常规设计时，常将汽化器设为两组且能够相互切换，每组均要求能够满足医院峰值用量。

（3）减压装置。经过汽化器释出的氧气需先经过一级减压装置进行减压、稳压后再通过管道进入分气缸，一级减压装置按双路减压式设置并包含全启式安全阀，每路减压器均应满足最大流量需要，减压后的氧气压力值一般在0.5MPa-0.6MPa之间。

（4）分气缸。经过一级减压装置调压后的氧气通过分气缸向各氧气主管路分配，分气缸应具有可靠的流量控制性能，能够jingque控制氧气的流量，氧气主管路输送氧气到达使用区域的二级稳压箱进行减压、稳压后再向用气末端进行供应。

氧气汇流排站房

负压吸引站房

负压吸引站房主要设备包括真空泵机组、真空罐、除菌过滤器、集污罐、控制柜及阀件等，其工作流程为真空泵机组启动，各使用区域负压吸引末端的污染废气及废液被吸引至分气缸汇合，废液通过集污罐收集，废气通过除菌过滤器再经灭菌处理后排放，主要设备均为复数形式，以保障在单一故障状态下或特殊情况下能保持连续运行，流程示意如下：

根据相关规范，负压吸引站房宜布置在地下室，并就近布置于用气点位（靠近住院楼、手术室，牙科、实验室、传染病科等宜独立就近设置），附近应设置废液处理池及细菌处理设备，一方面是避免长度过长影响真空吸引效果，另一方面是缩短污染路径。

（1）真空泵机组。目前较大规模的新建医院较多采用油润旋片式真空泵，相较于传统的液环式真空泵，不需设置水循环系统，在环境污染控制和真空压力控制方面有优势，同时也具有可靠性高，寿命长，运行成本低，真空压力高，使用效果好等优点。需注意的是，真空泵排气前应通过灭菌器，排气口应位于室外，不应与医用空气进气口位于同一高度并尽可能分开设置，且与建筑物的门窗、其他开口的距离不应少于3m。

（2）真空罐。真空罐的作用是储存系统真空，减少真空泵频繁启动，真空罐形成稳定负压后，能够为医疗终端提供稳定的负压吸引力，罐体从集污罐接收并继续自动分离吸入的液体和气体，确保真空泵仅抽取气体介质，避免液体进入真空泵造成设备损坏。

（3）除菌过滤器。根据GB 50751-2012《医用气体工程技术规范》章节中对医用气体细菌过滤器的要求，除菌过滤器设计时应与真空泵一一对应设置，每组过滤器流量均要满足设计流量，不得小于真空泵的抽气量，过滤精度应为0.01µm-0.2µm，效果达到99.995%，并应采取滤芯性能监视措施。

（4）集污罐。集污罐的作用作为污物预处理环节，自动分离从医疗终端吸入的液体和气体，减少后续真空罐和除菌过滤器的工作负荷，既有效降低污染风险，又避免液体或杂质进入真空泵造成损坏。‌

（5）‌控制柜。控制柜应能够设置每台真空泵运行状态指示、显示运行时间，具有自动运行及断电自动恢复，具有自动切换操作，具有监测及报警装置等等功能。

1.医用空气站房

（1）压缩空气机组。医院宜选用无油空压机，常用的空气压缩机组为无油螺杆式压缩机、无油涡旋式压缩机和无油旋齿式空压机。

（2）储气罐。储气罐属于压力容器，空气压力在5MPa-8MPa之间，需经过减压后再向用气主管道输送，一般中小型医院选择容量0.6m³左右，大型医院可选择2m³左右。

（3）干燥机。宜选用吸附式干燥机，利用活性氧化铝、分子筛等吸附剂去除液态水、油雾及水蒸气，防止其导致设备管路腐蚀或呼吸机等终端设备故障‌，满足高风险区域超干燥需求。

（4）过滤器。医用空气系统中包含各类过滤器，设计依据同样主要是根据GB 50751-2012《医用气体工程技术规范》章节中对医用气体细菌过滤器的要求进行设置。参照某项目的过滤器设计，其过滤顺序为初级过滤器（过滤精度0.1μm）→精密过滤器（过滤精度0.01μm）→高效过滤器（过滤精度0.01μm）→活性炭过滤器（过滤精度≤0.01μm）→除菌过滤器（过滤精度≤0.01μm），串联在干燥、净化、灭菌等流程中，过滤器应设置滤芯性能监视措施，过滤器作用主要是起到以下三点：一是拦截颗粒物‌，过滤压缩空气中的固体微粒；二是过滤‌油雾与水分，初级过滤器、精密过滤器、活性炭过滤器可吸附油蒸气、油雾及液态水；三是过滤‌微生物‌，高效过滤器、除菌过滤器可截留细菌、病毒等病原体。以上措施均是为了保护终端设备并降低病人交叉感染风险。

笔者后续将推出本文下篇，继续介绍剩余的医用气体系统组成部分，并以业主视角，从基建管理角度提出该部分系统的谋划建议及前期审核设计方案的关注要点。

本文参考并引用了《医用气体系统理论与设备操作指南》（李国平著）、《医用气体系统规划建设与运行管理》（谭西平著）、《中国医院建设指南第四版》等著作的部分观点内容，向以上著作作者致谢。