医用气体系统设计
  编著  袁明华
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第一章  医用气体的种类和用途
§1-1 医用气体的种类
§1-2 医用气体的性质和用途
§1-3 医院中使用医用气体的部门
第二章 医用气体系统简介
§2-1 医用气体系统的组成
§2-2 气源
§2-3 输气管路
§2-4 监控报警装置
第三章 医用气体系统的设计要求
§3-1 用户对医用气体系统提出的要求
§3-2《医院洁净手术部建筑技术规范》的有关规定
第四章 气站和真空站设计
§4-1 氧气站设计
§4-2 压缩空气站设计
§4-3 吸引站设计
§4-4 气体汇流排间设计
第五章 手术部医用气体管路设计
§5-1 管路布置
§5-2 管路计算
§5-3 管子壁厚计算
§5-3 管子尺寸的规格化
第六章 手术部管路系统安装
§6-1 安装准备工作
§6-2 安装步骤
第七章 手术部医用气体系统的调试
§7-1 医用气体系统调试执行的标准
§7-2调试前的准备工作
§7-3管路系统的耐压试验和气密试验
§7-4正压气体终端的输出流量、压力检查和管道压力损失测算
§7-5负压范围测定和吸引终端抽气速率试验
§7-6医用气体报警装置测试
§7-7接地电阻测量
§7-8管道洁净度检查
§7-9气体汇流排的检验
附录
一、氧气用于
二、呼吸机的选择、使用和维护
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第一章  医用气体的种类和用途
§1 医用气体的种类
医用气体是指医疗方面使用的气体。有的直接用于；有的用于麻醉；有的用来驱动医疗设备和工具；有的用于医学试验和细菌、胚胎培养等。常用的有氧气、氧化二氮、二氧化碳、氩气、氦气、氮气和压缩空气 。
§2 医用气体的性质和用途
1 氧气（Oxygen）
氧气的分子式为O2。它是一种强烈的氧化剂和助燃剂。高浓度氧气遇到油脂会发生强烈的氧化反应 ，产生高温，甚至发生燃烧、爆炸，所以在《建筑设计防火规范》中被列为乙类火灾危险物质。
然而，氧气也是维持生命的最基本物质，医疗上用来给缺氧病人补充氧气。直接吸入高纯氧对人体有害，长期使用的氧气浓度一般不超过30～40%。普通病人通过湿化瓶吸氧；危重病人通过呼吸机吸氧。
氧气还用于高压仓潜水病、煤气中毒以及用于药物雾化等。
2 一氧化二氮（Nitrous oxide）
一氧化二氮分子式为N2O。它是一种无、好闻、有甜味的气体，人少量吸入后，面部肌肉会发生痉挛，出现笑的表情，故俗称笑气（laugh-gas）。
一氧化二氮常温下不活泼，无腐蚀性；但在加热时对铝、钢、铜合金等金属有氧化作用；在60℃以上对聚丙烯有腐蚀作用。
一氧化二氮在温度超过650℃时会分解成氮气和氧气，故有助燃作用。在高温下，压力超过15大气压时会引起油脂燃烧。
笑气微溶于水，易溶于丙酮、甲醇和乙醇，可被含有高氯的漂白粉液和纯碱等碱溶液中和、吸收。
人少量吸入笑气后，有麻醉止痛作用，但大量吸入会使人窒息。医疗上用笑气和氧气的混合气（混合比为：65% N2O + 35% O2）作麻醉剂，通过封闭方式或呼吸机给病人吸入。麻醉时要用准确的氧气、笑气流量计来监控两者的混合比，防止病人窒息。停吸时，必须给病人吸氧10多分钟，以防缺氧。
用笑气作麻醉剂具有诱导期短、镇痛效果好、苏醒快、对呼吸和肝、肾功能无不良影响的
优点。但它对心肌略有抑制作用，肌松不完全，全麻效能弱。单用笑气作麻醉剂，仅适用于拔牙、骨折整复、脓肿切开、外科缝合、人工流产、无痛分娩等小手术。大手术时常要与类药物、琥珀酰胆碱、制剂、环丙烷、乙醚等联合使用，以增强效果。
笑气还用作制冷剂、捡漏剂、奶油发泡剂、食品保护剂、助燃剂等。
3 二氧化碳（Carbon dioxide）
二氧化碳分子式为CO2，俗称碳酸气。它是一种无、有酸味、毒性小的气体。常温下不活泼，能溶于水，溶解度为0．144g/100g水（25℃）。在20℃时，将二氧化碳加压到5．73×106 Pa即可变成无液体，常压缩在钢瓶中储存。二氧化碳经加压（5．27×105Pa）、降温（-56.6℃以下）可制成干冰。干冰在1．013×105 Pa（大气压）、－78．5℃时可直接升华变成气体。液态二氧化碳减压迅速蒸发时，一部分气化吸热使另一部分骤冷变成雪状固体，将雪状固体压缩，成为冰状固体（干冰）。
空气中二氧化碳含量的安全界限为0.5%，超过3% 时会对身体有影响，超过7% 时将出现昏迷，超过20%会造成死亡。
医疗上二氧化碳用于腹腔和结肠充气，以便进行腹腔镜检查和纤维结肠镜检查。此外，它还用于试验室培养细菌（厌氧菌）。高压二氧化碳还可用于冷冻疗法，用来白内障、血管病等。
二氧化碳是一种不可燃、不助燃、比空气重的气体（在标准状况下密度为1．977g/L，约是空气的1．5倍），可覆盖在物体表面，隔绝空气，故常用于灭火，用于二氧化碳保护焊（用于隔绝氧气）等。干冰可作致冷剂、杀菌混合气，并用于人工降雨。
4氩气（Argon）
氩气分子式为Ar。它是一种无、无味、无毒的惰性气体。它不可燃、不助燃，也不与其他物质发生化学反应 ，因此可用于保护金属不被氧化。
氩气在高频高压作用下，被电离成氩气离子，这种氩气离子具有极好的导电性，可连续传递电流。而氩气本身在手术中可降低创面温度，减少损伤组织的氧化、炭化（冒烟、焦痂）。因此医疗上常用于高频
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氩气刀等手术器械。
氩气也用于氩气保护焊、日光灯、集成电路制造等方面。
5氦气（helium）
氦气分子式为He。它也是一种无、无味、无毒的惰性气体。它不可燃、不助燃，也不与其他物质发生化学反应 ，因此可用于保护金属不被氧化。医疗上常用于高频氦气刀等手术器械。
6 氮气（nitrogen）
氮气的分子式为N2。它是一种无、无味、无毒、不燃烧的气体。常温下不活泼，不与一般金属发生化学反应。因此纯氮经常用于金属的防腐蚀，如充填灯泡、物品的防锈充气封存、保鲜、焊接保护、气体置换等。它还用于合成氨、制造硝酸、、氮肥等，用途非常广泛。
医疗上用来驱动医疗设备和工具。
液氮常用于外科、口腔科、妇科、眼科的冷冻疗法，血管瘤、皮肤癌、痤疮、痔疮、直肠癌、各种息肉、白内障、青光眼以及人工受精等。
7 压缩空气（air）
压缩空气用于为口腔手术器械、骨科器械、呼吸机等传递动力。
除以上7种常用气体外，还有一些特殊用途的医用气体：
8 医用疝气
    该医用氙气主要应用于气体管CT机内，氙气通过吸收能量激发电离，其离子在电场中加速运动撞击金属板上产生X射线，由于人体组织对X线的吸收及透过率不同，因此通过计算机对X射线照射人体后的数据进行处理，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图象。
9氪气
    主要应用于医院激光源激发的辅助原料，使原来的激光光源强度加强，从而达到更利于临床医生对疾病进行准确诊断及。
10氖气
主要应用于医院常用激光手术机的清洗置换气，具体要求据医院不同的激光手术机型而定。
11混合气
▲N2+CO2或CO2+H2
主要用于医院无氧细菌培养，起到营养所要求培养细菌的目的，方便检测细菌的种类，达到鉴别细菌的要求，从而有利于临床诊断及。
▲5-10%CO2/Air
用于脑循环系统，目的促进与加快脑循环的血液循环的推进，维持脑循环的稳定。
▲医用三元混合气体
主要用于细胞培养及胚胎培养，是医院生殖中心等部分常用的气体。
12血液测定辅助气
    主要用于血液测定时对于血液成分的分离稳定进行保护，从而达到准确计算各成分的数量，如：红细胞、白细胞等。
13肺扩散气
    主要用于肺部手术进行扩容目的，方便手术进行，同时也防止肺萎缩变小。
14消毒杀菌气体
15准分子激光气体
§3 废气、废液的排放及处理
1 废液
中产生的液体废物有痰、脓血、腹水、清洗污水等，它们可由真空（vacuum）吸引系统收集、处理。
2 麻醉废气
一般是指病人在麻醉过程中呼出的混合废气。其主要成分为氧化二氮、二氧化碳、空气、安氟醚、七氟醚、异氟醚等醚类气体。
麻醉废气对医护人员有危害。同时废气中的低酸成分，对设备有腐蚀作用，所以病人呼出的麻醉废气
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应当由麻醉废气排放系统（Anaesthetic Gas Scavenging System）收集处理或稀释后排出楼外。
    目前常用的处理方法是用活性炭吸收麻醉废气，然后烧掉。
§4 医院中使用医用气体的部门
医院中使用医用气体的部门主要有手术室、预麻室、恢复室、清创室、妇产科病房、ICU病房以及普
通病房等。这些用气单元经常使用的气体有：
氧气的用途
气体系统
氧气
压缩空气
吸引
笑气
二氧化碳
氩气
氮气
废气排放
普通病房
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重症监护病房
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普通手术室
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腹腔手术室
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胸脑手术室
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高压氧气仓
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口腔科诊室
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第二章 医用气体系统简介
§2-1 医用气体系统的组成
医用气体系统是指向病人和医疗设备提供医用气体或抽排废气、废液的一整套装置。
常用的供气系统有氧气系统、笑气系统、二氧化碳系统、氩气系统、氦气系统、氮气系统、压缩空气系统等。常用的抽排系统有负压吸引系统、麻醉废气排放系统等。系统多少根据医院的需要决定。但氧气系统、压缩空气系统和负压吸引系统是必备的。
每个供气系统一般由气站、输气管路、监控报警装置和用气设备四部分组成。
以氧气系统为例：气站可由制氧机、氧气储罐、一级减压器等组成；输气管路由输气干线、二级稳压箱、表阀箱、楼层总管、支管、检修阀、分支管、流量调节阀、氧气终端等组成；监控报警装置由电接点压力表、报警装置、情报面盘等组成。用气设备为湿化瓶或呼吸机等。