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医用气体管道材质的选择应考虑哪些问题?

所属分类:热门话题    发布时间: 2020-01-09    作者:admin
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医用气体管道系统是医疗设施硬件中的重要组成部分之一,其负责将医用气体(如氧气、压缩空气等)输送到ICU、手术室及各个临床科室,医用气体工程中选择优质管材成为了抢救与治疗的有效保证。当前医院所采用的医用气体管材主要有无缝铜管和无缝不锈钢管两种,小编将根据气体管道的技术特性和输送要求,对比分析了铜管与不锈钢管的管材标准、机械性能、耐腐蚀性、焊接工艺等方面。


1.医用气体管道特性

医用气体其直接作用于人体,对气体组分、压力、以及洁净度有严格的要求。医用气体从气源至终端的输送过程中,为避免因泄漏、污染等因素引起医用气体品质的变化,医用气体管道应具有良好的洁净度、耐腐蚀性和密闭性。

医用气体管道多属压力管道安全技术监察范围,要求安全可靠,除了承受一定压力外,还具有系统多、分支管多、介质种类多(如医用氧气、医用压缩空气、医用真空、氧化亚氮、二氧化碳、氮气、麻醉废气、各种混合气等)、介质特性复杂(如助燃性、麻醉性、窒息性、带病菌等)、管材品种多等特点。医用气体管道因输送的安全性和卫生性要求,以及其输送介质的特殊性和重要性,使其有别于民用建筑中常见的公用管道。医用气体及其管道的这些特性,具有一定的危险性,出现问题的几率多,一旦发生事故,不仅对患者的治疗和手术的安全性带来严重威胁,而且会对他人造成伤害。

2.管材标准

随着科学技术的发展和专业化市场的需求,国内医用气体管材标准也在不断发展进步。2008 年 5 月开始实施的有色金属行业标准 YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》规定了针对医用气体系统专用铜管材的技术要求。S/T650标准不仅技术指标高,还对管道内表面质量指标碳含量和表面润滑剂残留量作出了严格规定。
目前,国内尚未有针对医用气体使用的不锈钢管材专用标准,不锈钢管标准主要采用 GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》标准,GB/T14976 标准对管材的清洁度无要求,根据《医用气体工程技术规范》征求意见稿,不锈钢管的清洁度也应达到内表面碳残留量不超过20mg/m2,且无毒性残留,以符合医用气体管道卫生学的要求。

GB 50751—2012《医用气体工程技术规范》( 以下简称《规范》) 中也对铜管和不锈钢管分别做了要求: ( 1) 5.2.1 除设计真空压力低于27 k Pa的真空管道外,医用气体的管材均应采用无缝铜管或无缝不锈钢管。( 2) 5.2.2 输送医用气体用无缝铜管材料与规格,应符合现行行业标准 YS /T 650《医用气体和真空用无缝铜管》的有关规定。( 3)5.2.3输送医用气体用无缝不锈钢管除应符合现行国家标准 GB /T 14976《流体输送用不锈钢管无缝钢管》的有关规定,还应符合下列规定: 材质性能不应低于0Cr18Ni9 奥氏体,管材规格应符合 GB / T 17395《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》的有关规定; 无缝不锈钢管壁厚应经强度与寿命计算确定,且***小壁厚宜符合表 5. 2.3 的规定。

此外,目前国内涉及医用气体系统管材选用的规范主要有 YY/T 0186 -94《医用中心供氧系统通用技术条件》、YY/T 0187 -94《医用中心吸引系统通用技术条件》和GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范》,相关条文归纳如下 :压缩气体管路选用不锈钢管和脱氧铜管,真空系统管路可采用镀锌钢管和非金属管。

3.机械性能     

管材的机械性能决定了其加工性能和施工安装方式,铜管与不锈钢管的力学性能差异决定了铜管与不锈钢管的不同机械性能,对管道的施工安装影响也不一样,不锈钢管的机械性能要优于铜管,其抗拉强度、硬度均远高于铜管,能承受较强的内、外部荷载,施工时管道表面质量易于保护,管道支架间距大,管道稳定性好,相比不锈钢管,铜管则容易产生夹伤、锤痕、凹坑等机械损伤,管道易弯曲、变形,施工时应注意保护管道,合理设置管道支撑件。

4.耐腐蚀性

无论铜管还是不锈钢管,其内部腐蚀程度主要由医用气体的化学特性和气体品质决定。对于正压管道,根据药典以及其他相关规范的要求,医用氧气、医用压缩空气等正压气体性质稳定,露点温度基本小于 -20℃,管道内部腐蚀甚微。对于医用真空等负压管道,管内介质呈气液多相变化、组分复杂、甚至含有病毒等微生物,容易引发管道内部腐蚀。由于铜管对氧化剂的钝化作用弱于不锈钢管,其内部腐蚀程度大于后者,但是铜离子具有抑制细菌和病毒的作用,有利于吸引废气的安全排放,从卫生防疫和环保的角度考虑,医用真空管道的管材优先考虑选用铜管。

5.焊接工艺

根据医用气体管道特性,为保证管道良好的密闭性,管道与管道、管道与附件之间的连接均采用惰性气体保护下的焊接连接。铜管连接时,为提高焊缝连接强度和严密性,采用承插式硬钎焊连接。不锈钢管道采用氩弧焊或等离子焊,可有效消除管道氧化现象,形成清洁焊缝,并防止管道内产生氧化颗粒物。

不锈钢管道的焊接方式以承插和对接式熔融焊为主,焊接工艺难度大、高空作业时不利于施工、辅助用工多、对焊工技能要求高,小口径薄壁管易焊穿,管内侧焊缝根部不易保护,会直接影响焊缝强度与管内壁耐腐蚀性。

不论铜管还是不锈钢管,都有比较成熟的焊接工艺,均可形成良好质量的焊缝,满足医用气体管道的连接要求。在焊接工艺、焊缝质量可控性、焊接效率、焊后处理等方面,铜管相比不锈钢管更具优势;在焊接变形程度、焊缝接头强度、焊接材料成本上不锈钢管则优于铜管。

铜管和不锈钢管均具有较好的强度、良好的耐腐蚀性能和加工性能,均可作为医用气体管道的优质管材选用。事实上,在设计中永远将医用气体系统的安全性、可靠性放在第 一位才是关键的,严格按照标准进行设计、保证患者用气安全是医院关于气体管材建设的重点。

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