医用集成制氧气系统的维护维修及管理

氧气是生命的重要元素。我们的生命一刻也离不开它。而它又在一定的条件下时时刻刻地危机到我们的生命，因为氧气是非金属元素，是一种极强的氧化剂，许多种物质在一定条件下遇到它可能会急剧燃烧，甚至会爆炸。

氧气浓度超过25%可显著增加人员和设备的危险。在空气中可燃的物质，在氧气中燃烧会更猛烈，甚至爆炸。碳氢化合物在富氧环境中可自动燃烧。氧浓度低于19%时可导致窒息，甚至死亡。空气中氧气占21%，氮气占78%，惰性气体及其他只占1%，也就是说人们适应氧气最佳的浓度就是23%左右，过低不行过高也不行，都会危及生命。

氧气在医院更显重要，特别在近年，随着国家医疗政策越来越好，人们生活水平越来越高，医疗行业得到了空前发展，瓶装氧气及液氧都满足不了临床之需要，而且隐患重重，在这种新的形势下，大型综合医院只好引进医用集成制氧系统。

医用集成制氧系统其实就是把空气中21%的氧气从空气中分离出来，其所用的方法就是萃取。既然是这样，医用制氧系统必须安置在一个通风好，周边15米以内无火源无垃圾，无阳光直射的位置，并建成防尘，土，沙，雨，冻雨和雪的框架房，总之依据氧气的特性及医用制氧系统性能论证选址建址，坚决排除所有隐患。现在以兰州大学第二医院引进的3台VSA的制氧系统和两台PSA制氧系统为例说说结构及其他。

无论VSA制氧系统还是PSA制氧系统。他们都是利用一种叫分子筛的惰性陶瓷材料，将压缩空气分离氧气和其他气体。分子筛性能独特，在加压下能吸附空气中的氮气，VSA制氧气系统当空气在高压下通过分子筛时，吸附过程开始，氮气、水蒸气及其他不需要的气体附着在分子筛上，并在筛床上富集，同时氧气从中通过。不久分子筛因充满这些不需要的气体而处于饱和状态。之后，流经筛床的方向逆转，筛床压力降低，分子筛释放吸附在筛床上的气体，一部分氧气回流，这部分过程被称作解吸附和冲洗。在所有不需要的气体被去除之后，吸附过程重新开始。所以整个过程叫作真空变压吸附。而PSA制氧系统是空气压缩机将空气压缩至8.0Bar，经过冷冻式干燥设备干燥，将压缩空气冷却并把水分分离出来后，储存于空气罐中，在经过管道输送到制氧机中两个装有分子筛的罐中，分子筛在压缩空气加压下吸附氮气和其他杂质，在减压时释放氮气，在系统不断加减压的情况下，空气中的氮气便被排出机外，余下的纯度为93%的氧气，其中氧气压力为4-5Bar。所以整个过程叫作压力转换与吸附。

VSA系统工作原理，设备启动时，VSA鼓风机马达在真空循环方向上启动鼓风机。当压力传感器探测到最大真空设定值时，电磁阀打开（时间很短）用氧气冲洗筛塔。电磁阀关闭，鼓风机反向旋转，启动整个循环过程的压力功能。外部空气进入，穿过过滤器和消声器，鼓风机加速空气流动，经过消声器，换热器进入筛塔内。氧气未被吸附，直接通过截止阀进入缓冲罐。鼓风机反向旋转，整过循环过程的真空功能重新开始。这种真空/压力循环过程持续交替进行。而PSA系统工作原理是制氧机中两个分子筛在加压的情况下吸附氮气及杂质，氧气则被释放去一个氧气缸;当第一个分子筛罐充满氮气后，自动控制系统将压缩空气转送到另一个罐中，第一个分子筛罐中的氮气和杂质则在减压的情况下排出机外。这两个分子筛罐交替重复加压/减压过程，便能源源不断地制造出氧气，通过截止阀送到氧气储气罐中。当终端使用氧气时，氧气罐中的气压将降低，当其降低到一定的压力设定值时，制氧机自动启动，使氧压再提升至正常使用压力;当氧气压力升至最高系统压力时，制氧机自动停机。

从VSA制氧系统及PSA制氧系统的制氧方法和它们的工作原理，我们不难推出它们的系统结构。VSA制氧系统的组件：电磁阀5套，止回阀两套，筛塔1个，马达两套，分析仪1套，压力调节器1套等等。我们从VSA制氧机的基本组件发现，其实制氧机的维护与保养不是那样高不可攀，关键看我们怎么做。如果机组一有问题就打电话叫厂家来修理，机组修好了，还不知道到底哪里出现了问题。那么，平时我们如何来维护和保养呢，我们首先从VSA的各个基本组件的结构出发，分析其在VSA系统制氧机中所起的作用，了解其在整个过程中的各个状态，这样我们再利用相应的检测手段定期检查，发现问题及时处理。例如我们VSA系统中的马达。首先，要注意马达的运行温度，温度过高会缩短马达的工作寿命，不过这方面在VSA系统中的电气控制系统有温度传感器，当温度到一定值时，系统会保护停机。其次，马达的工作状态，利用固体声音传导原理，听一听马达的转子与定子之间有没有摩擦，若有，说明马达轴承已坏，尽快更换。利用此方法也可判断VSA系统中的鼓风机运行情况，再比如VSA系统中的电磁阀的工作状态，在什么样的情况下处于关闭状态，在什么样的情况下处于打开状态，我们在机组运行的状态下检测电磁阀是否动作。电磁阀的动作是由VSA系统的電气控制系统的压力感器及转换器把VSA系统需要电磁阀的状态传递到VSA控制系统的中心处理器中，再由它给电磁阀发出所需状态指令，当它完成这一过程时，会发出金属的碰撞，说明电磁阀是完好的。否则电磁阀已卡住或者无电，而PSA制氧机机组首先由独立的压缩空气机组把空气压缩储存起来，而后由管道给筛塔提供制氧气源，双筛塔利用单向阀，电磁阀，回止阀由制氧筛塔的控制系统给出各个时段状态的指令来实现制氧，这样就对其压缩空气机组要求高了，其务必提供良好的气源，否则会影响到双筛塔内分子筛的使用寿命。所以压缩空气机组的油滤一定根据情况定期更换。总之，无论VSA系列机还是PSA系列机，一定要注意的一点是需润滑部分，务必根据情况定期更换润滑剂，否则，后果严重。我院的VSA系列机，由于无定期加油换油，结果鼓风机主轴抱死无法运转，导致鼓风机报废。

氧气是生命不可或缺的元素，特别在医院，更是必备的急救气体，我们必须明白其特性，从而更好，更安全地从空气中提取它，高效地提供与临床，挽救更多生命。

（作者单位：兰州大学第二医院）

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