Медицинские газы в чистом операционном отделении являются незаменимым средством для оказания помощи при лечении и спасении жизней пациентов.

8.1.1 Медицинские газы в операционном отделении

Существует множество их разновидностей, основные из которых — кислород, вакуумная аспирация, сжатый воздух, азот, закись азота, смешанные газы и т.д.; но в каждой чистой операционной должны быть организованы подача как минимум трех видов газов: кислорода, воздуха для вакуумной аспирации и сжатого воздуха.

Резервный запас источника медицинских газов должен быть не менее трехсуточной нормы потребления.

8.1.2 Кислород

(1) Физические свойства. Кислород представляет собой бесцветный газ без запаха, не оказывающий раздражающего действия и поддерживающий горение. Кислород должен соответствовать требованиям стандарта на медицинский кислород.

Молекулярная масса: 32

Удельный вес: 1,153 при 0 ℃

Плотность: в газообразном состоянии 1,429 г/л (при 0 ℃, 760 мм рт. ст.); в жидком состоянии 1,14 кг/л (при −183 ℃)

Критическая температура: −118,4 ℃

Критическое давление: 5,18 МПа

Коэффициент расширения жидкости: при 1 стандартной атмосфере (760 мм рт. ст.) 1 л жидкого кислорода расширяется до 865 л газообразного кислорода (то есть соотношение 1:865).

Кислород применяется для восполнения дефицита кислорода в организме человека, а в смеси с другими газами — для проведения специальных видов лечения. Поскольку дефицит кислорода в организме приводит к развитию различных нарушений и создает угрозу для жизни, требуется восполнять в нем необходимое количество кислорода; однако вдыхание избыточного объема кислорода высокой концентрации также может вызвать отравление. Для проведения лечения требуются отдельные специальные газы, которые играют особую роль для определенных функций человеческого организма, но при использовании в чистом виде наносят вред. Поэтому к таким газам добавляют кислород в безопасной пропорции, после чего полученную смесь подают пациенту — это позволяет достичь терапевтического эффекта без возникновения опасных последствий.

(2) Источники кислорода. Существует три основные их формы:

  1. Газообразный кислород.

① Станция газообразного кислорода состоит из сгруппированных между собой стальных баллонов объемом 40 л, рассчитанных на давление 15 МПа. Баллоны разделены на две группы A и B, в состав станции входят коллектор, устройство переключения и редуцирования давления, предохранительное сбросное устройство, аварийно-сигнальное устройство и другие компоненты;

② Количество баллонов в группе определяется исходя из суточной нормы потребления кислорода в больнице, как правило, по 10 штук в каждой группе; две группы баллонов работают по принципу: одна находится в эксплуатации, вторая — в резерве, они могут переключаться между собой; газ высокого давления из обеих групп поступает в высоконапорный трубопровод коллектора и направляется в устройство переключения и редуцирования давления, после отдельного редуцирования он подается в операционное отделение и другие зоны.

③ Газообразный источник кислорода. Работа двух групп баллонов организована преимущественно в режиме автоматического переключения, ручное переключение используется как вспомогательное. Если работает группа A, группа B находится в резерве. Когда давление в группе A по мере увеличения продолжительности работы падает до уровня, при котором дальнейшая нормальная эксплуатация невозможна, система автоматически переключается на группу B, продолжая поддерживать требуемый объем газа на терминалах; одновременно группа A подает аварийный сигнал, оповещающий дежурный персонал о необходимости замены пустых отработанных баллонов группы A на заполненные — они станут резервным источником газа для группы B; когда группа B отработает до состояния, при котором нормальная работа больше не поддерживается, система автоматически переключается обратно на группу A, и такой цикл непрерывно повторяется.

④ На станции газообразного кислорода должны быть предусмотрены отдельные места для хранения пустых и заполненных баллонов, каждое из которых имеет соответствующую маркировку. Резерв источника газа должен составлять не менее трехсуточной нормы потребления. Заполненные баллоны не допускается хранить на открытых площадках; над резервуаром для жидкого кислорода и платформой для погрузки и разгрузки баллонов должны быть установлены солнцезащитные навесы, изготовленные из негорючих материалов. На использованных баллонах необходимо обязательно закрыть угловые вентили и надеть защитные стальные колпаки. Температура окружающей среды в помещении для рабочих баллонов и зоне расположения устройства переключения и редуцирования давления должна поддерживаться в диапазоне 10～35 ℃; при слишком низкой температуре окружающей среды редуктор давления замерзает, что нарушает нормальную работу системы.

⑤ На станции газообразного кислорода в обязательном порядке должны быть реализованы взрывозащищенные мероприятия и обеспечена хорошая вентиляция; в радиусе 5 м от нее не допускается наличие воздушных отверстий сообщающихся траншей. Должен быть обеспечен удобный въезд и выезд грузового транспорта, перевозящего баллоны, а также удобные условия для погрузки и разгрузки баллонов; строительство кислородной станции должно соответствовать требованиям соответствующих национальных законов и нормативных актов.

⑥ Материал трубопроводов для транспортировки кислорода, как правило, выбирают из нержавеющей стали или раскисленной меди. Газопроводы должны иметь надежное заземление для отвода статического электричества с сопротивлением заземления менее 10 Ом, а также быть оснащены средствами молниезащиты. Система транспортировки газа имеет отдельное подключение к чистому операционному отделению и не используется совместно с другими зонами.

⑦ На системе станции газообразного кислорода в обязательном порядке устанавливаются предохранительное сбросное и сигнальное устройства: когда выходное давление превышает максимальное расчетное рабочее давление на 0,015 МПа, предохранительный сбросной клапан открывается для сброса избыточного давления, одновременно с этим сигнальное устройство выдает сигнал аварии о превышении давления, обеспечивая безопасность системы, трубопроводов и соответствующего оборудования; когда выходное давление после сброса падает ниже минимального расчетного давления на 0,025 МПа (в этот момент выдается сигнал аварии о пониженном давлении), предохранительный сбросной клапан должен автоматически закрыться (установка запорных клапанов до и после предохранительного клапана не допускается), что обеспечивает возврат системы в нормальный режим работы. ⑧ Пожарная опасность станции газообразного кислорода относится к классу B; здание должно иметь степень огнестойкости не ниже II. В пределах безопасного противопожарного расстояния не допускается наличие подвалов, подземных ям, колодцев и траншей, а также офисов, палат и т.д.; указанные объекты должны располагаться на расстоянии не менее 7 м. Станция должна находиться вдали от пожаро- и взрывоопасных зон, таких как котельные и мусоросжигательные печи; её безопасное расстояние должно соответствовать требованиям национальных противопожарных норм, а также правилам санитарного режима больницы. Территория вокруг станции должна содержаться в чистоте, на ней не допускается хранение отходов, станция должна располагаться вдали от мусорных станций, моргов, секционных, мусоросжигательных печей и т.д.

⑨ Предохранительные сбросные клапаны должны устанавливаться вне помещений, а на трубопроводах, проходящих через стены, должны монтироваться защитные гильзы.

⑩ Между газовыми баллонами/оборудованием и стенами должно оставаться достаточное пространство для технического обслуживания; расстояние между газовыми баллонами и отопительными агрегатами должно составлять не менее 800 мм.

⑪ Ни одна часть нагревательного прибора не должна соприкасаться с оборудованием для подачи кислорода.

⑫ Сопротивление изоляции между электрооборудованием и кислородным оборудованием должно быть не менее 1 МОм.

⑬ Коллекторные трубопроводы и редукторы давления должны быть заземлены; их заземляющие устройства монтируются независимо друг от друга, сопротивление заземления составляет не более 10 Ом.

⑭ Все клапаны, редукторы давления, переключающие клапаны, манометры и высоконапорные металлические переходные шланги подлежат периодической калибровке и замене в соответствии с требованиями инструкций по эксплуатации изделий.

⑮ Наружная поверхность всех кислородных трубопроводов должна окрашиваться белой маркировочной краской.

[Справочно] Принципиальную схему устройства станции газообразного кислорода для медицинского централизованного газоснабжения см. на рисунке 8.1.

[Справочно] Примеры компоновки и внешнего вида станции газообразного кислорода см. на рисунке 8.2.

Рисунок 8.1　Принципиальная схема устройства станции газообразного кислорода Рисунок 8.2　Примеры компоновки и внешнего вида станции газообразного кислорода

  1. Жидкий кислород. Станция жидкого кислорода в основном состоит из резервуара для хранения жидкого кислорода, испарителя, контрольно-измерительных и регулирующих приборов, распределителя и подающих трубопроводов.

Резервуар для хранения жидкого кислорода является ключевым оборудованием станции подачи жидкого кислорода, поэтому его выбор и качество имеют первостепенное значение. Необходимо учитывать следующие основные аспекты:

① Репутация бренда производителя на рынке. Приобретение резервуаров для хранения жидкого кислорода является крайне ответственной задачей: следует остерегаться поддельной и низкокачественной продукции, товаров, в которых низкокачественные изделия выдаются за качественные, а также резервуаров, восстановленных из старых (утилизированных) единиц оборудования (с перекрашенной поверхностью) и повторно продаваемых.

② Резервуар для хранения жидкого кислорода относится к криогенным сосудам под давлением, поэтому его теплоизоляционные характеристики должны быть надёжными.

③ Объём резервуара определяется исходя из расхода газа и масштаба больницы. Как правило, выбирают один резервуар объёмом 3,5–5 м³ либо два резервуара одинаковой спецификации: один эксплуатируется, второй находится в резерве, с возможностью переключения между ними и взаимного резервирования. Если источник жидкого кислорода расположен на значительном расстоянии, либо в больнице большое количество коек, либо имеется гипербарическая кислородная барокамера, а на территории медицинского учреждения есть разрешённое место для монтажа, допускается обоснованно выбрать резервуар несколько большего объёма для снижения частоты транспортировок.

④ Как правило, достаточно резервуара с давлением 0,8 МПа. При слишком высоком давлении возрастают единовременные капитальные вложения; при слишком низком давлении затрудняется подача на большие расстояния, а также отмечается нестабильность конечного давления и расхода газа.

⑤ Производительность испарителя выбирается исходя из режима потребления газа в больнице. Обычно достаточно испарителя производительностью 50 м³/ч; при наличии специальных потребителей газа (например, гипербарической кислородной барокамеры) и большом количестве стационарных коек его производительность следует обоснованно увеличить до 100 м³/ч и более.

⑥ Распределитель. Представляет собой небольшую ёмкость из нержавеющей стали, как правило, объёмом около 0,3 м³, выполняет буферную и стабилизирующую функцию. В зависимости от точек назначения от буферной ёмкости делаются отдельные независимые подключения.

【Справочно】　Компоновку станции жидкого кислорода (с резервным газоснабжением газообразным кислородом) см. на рисунке 8.3.

Место установки станции жидкого кислорода выбирается с учётом безопасных расстояний до других объектов.

【Справочно】　Безопасные расстояния от резервуара жидкого кислорода до прочих объектов приведены в таблице 8.1. Таблица 8.1　Минимальные безопасные расстояния от резервуара жидкого кислорода до других объектов (м)

№ Связанные объекты Расстояние/м
1 Зоны проведения горячих работ и курения 5
2 Средне- и высоковольтные подстанции 5
3 Зоны хранения небольшого количества горючих материалов 5
4 Зоны хранения большого количества горючих материалов 15
5 Вентиляционные воздуховоды, содержащие горючие газы 5
6 Зона хранения баллонов с горючими газами объёмом менее 70 нм³ (15 °C, 1013 мбар) 5
7 Зона хранения баллонов с горючими газами объёмом более 70 нм³ (15 °C, 1013 мбар) 8
8 Требования к резервуару для хранения сжиженного нефтяного газа массой 20 т:
0–1,1 т (эквивалентный объём 0–2,15 м³) 6
1,1–4 т (эквивалентный объём 2,15–7,84 м³) 7,5
4–6 т (эквивалентный объём 7,84–117 м³) 15
60–150 т (эквивалентный объём 117–294 м³) 22,5
9 Трубопроводы для транспортировки горючих газов или жидкостей 3
10 Дымовые трубы с открытым пламенем и печи на открытом огне 20
11 Офисы, столовые и зоны возможного скопления людей 5
12 Фланцы и соединения на трубопроводах для транспортировки горючих газов или жидкостей:
При внутреннем диаметре трубы менее 25 мм 6
При внутреннем диаметре трубы менее 50 мм 10
При внутреннем диаметре трубы менее 70 мм 15
13 Воздухозаборные трубы компрессоров/вентиляторов 5
14 Канализационные или кабельные траншеи 5
15 Ограждающие стены зданий 5
16 Общественные дороги 5
17 Общественные железные дороги 10
18 Общественные автостоянки 5
  1. Кислородный генератор. Кислородный генератор — это системный объект, состоящий из нескольких единиц оборудования, и производимый им кислород должен соответствовать стандартам медицинского кислородоснабжения. Для этого вся система как комплект оборудования для производства медицинского кислорода должна представлять собой полный набор сооружений, прошедших экспертизу и одобрение уполномоченной законом организации перед вводом в эксплуатацию. Кислородная станция состоит из блока воздушного сжатия, блока хранения и обработки воздуха, блока разделения кислорода и азота, блока фильтрации, стерилизации и хранения кислорода, контрольно-измерительного оборудования, резервного блока наполнения, блока электрического управления и т.д.

Технические характеристики и модели оборудования кислородного генератора следует выбирать в соответствии с масштабом больницы и общим потреблением на всех точках, с определенным запасом на будущее развитие. Должны быть установлены два комплекта кислородогенерирующего оборудования (один рабочий, один резервный), оборудование должно работать преимущественно в автоматическом режиме с ручным управлением в качестве резервного. Машинное помещение необходимо содержать в чистоте и обеспечивать пространство для технического обслуживания; среда в зоне воздухозабора компрессора не должна содержать источников загрязнения и должна постоянно оставаться чистой.

(3) Размещение и требования к центральной станции кислородоснабжения.

  1. Центральная станция кислородоснабжения не должна строиться в подвальном помещении; её следует размещать в месте с хорошей вентиляцией, взрывозащищенными мероприятиями и удобным транспортным доступом. Вокруг кислородной станции не должно быть котельных, источников открытого огня и распределительных щитовых; поверхности траншей в радиусе 5 м должны быть герметизированы, наличие воздушных сообщений между верхним и нижним уровнями не допускается.

  2. Строительная площадка центральной станции кислородоснабжения должна соответствовать требованиям соответствующих национальных законов и нормативных актов для обеспечения необходимых безопасных расстояний. Рисунок 8.3　Пример планировочного решения станции жидкого кислорода (с резервной станцией газообразного кислорода)

  1. Центральная станция кислородоснабжения относится к классу пожарной опасности B и должна представлять собой здание со степенью огнестойкости не ниже II　2. Над резервуаром жидкого кислорода и платформой погрузки/выгрузки газовых баллонов должны быть установлены солнцезащитные и дождевые навесы, при этом навес и его опоры должны быть выполнены из негорючих конструкций　3. На кислородных трубопроводах должны быть предусмотрены заземляющие устройства для снятия статического электричества, сопротивление заземления не должно превышать 10Ω; резервуар жидкого кислорода должен быть оснащен заземляющими устройствами молниезащиты　4. Температура воздуха в дежурном помещении с пультом управления должна быть выше 10℃　5. Помещение баллонной рампы должно быть оснащено взрывозащищенными вытяжными вентиляторами, а на территории станции жидкого кислорода должно быть предусмотрено взрывозащищенное освещение　6. В дежурном помещении должен быть установлен один дежурный телефон　7. В пределах противопожарного разрыва не допускается наличие подвалов, подземных котлованов, подземных колодцев и подземных траншей; запрещается размещение горючих и легковоспламеняющихся веществ, а служебные помещения, палаты, общественные места и оживленные дороги должны находиться на расстоянии не менее 7 м

3）Центральная станция кислородоснабжения должна иметь полностью готовую заземляющую сетку и комплекс молниезащитных мероприятий.

4）Газ, подаваемый в хирургическое отделение, должен представлять собой независимую систему; трубопроводы для транспортировки кислорода обычно могут быть изготовлены из нержавеющей стали или меди, а на терминалах должны использоваться самогерметизирующиеся быстросъемные розетки.

Принципиальная схема медицинской центральной кислородогенерирующей системы приведена на рисунке 8.4.

8.1.3　Отсос отрицательного давления

（1）Применение отсоса отрицательного давления в чистом хирургическом отделении.

1）Удаление крови вокруг операционного разреза и других избыточных субстанций во время операции для обеспечения бесперебойного хода хирургического вмешательства.

2）Удаление загрязнений из организма пациента и других избыточных субстанций, представляющих угрозу жизни.

（2）Состав станции отсоса отрицательного давления.

Оборудование станции отсоса отрицательного давления в основном включает вакуумные насосы, буферные баки, распределители, газожидкостные сепараторы (охлаждающее оборудование), дренажные устройства, фильтрующие и стерилизационные устройства, шумоглушащие сооружения и электрическое управляющее оборудование.

[Справка]　Технологическая схема станции отсоса отрицательного давления (на примере водокольцевого вакуумного насоса) приведена на рисунке 8.5.

（3）Вакуумный насос является основным оборудованием системы отсоса отрицательного давления; необходимо выбирать высококачественные изделия, характеризующиеся высокой производительностью, низким энергопотреблением, экологически чистой работой и длительным сроком службы. Обычно выбирают водокольцевые вакуумные насосы, их скорость откачки в основном определяется исходя из общего количества операционных, коечного фонда больничных палат и коек в отделениях интенсивной терапии. (a) Система

(b) Технологический процесс

Рисунок 8.4　Принципиальная схема медицинской центральной кислородогенерирующей системы

  1. Высокоэффективные винтовые воздушные компрессоры № 1 и № 2
  2. Первичный прецизионный фильтр
  3. Двухступенчатые рефрижераторные осушители № 1 и № 2
  4. Промежуточный прецизионный фильтр
  5. Финишный прецизионный фильтр
  6. Воздушный ресивер
  7. Кислородные генераторы № 1 и № 2
  8. Кислородный ресивер
  9. Стерилизующие фильтры № 1 и № 2
  10. Распределительный коллектор
  11. Монитор чистоты кислорода
  12. Общий расходомер
  13. Распределительный электрический шкаф и система трубопроводов
  14. Кислородный компрессор
  15. Устройство для наполнения баллонов

[Справка]　Основные узлы оборудования системы отрицательного давления см. на рисунке 8.6. (4) Вакуумные насосы аспирационной станции отрицательного давления должны быть оснащены резервными агрегатами; обычно станция состоит из 2–3 насосов. Каждый вакуумный насос работает по заранее заданной программе, и все насосы должны участвовать в автоматическом циклическом режиме работы; например, если станция отрицательного давления спроектирована с двумя вакуумными насосами A и B, насос A работает, а насос B находится в резерве; если в пик потребления газа скорость откачки насоса A не удовлетворяет потребности или он выходит из строя, насос B также автоматически вводится в работу для обеспечения нормальной подачи газа. В следующий раз работает насос B, а насос A находится в резерве, и при необходимости насос A также может быть введен в работу. Таким образом насосы непрерывно циклически работают, обеспечивая взаимную защиту и замену друг друга, а также нормальное функционирование вакуумной системы отрицательного давления. Ненормально, если «резервный насос» круглогодично постоянно находится в резерве. Когда система отрицательного давления является относительно большой и количество операционных значительно, скорость откачки вакуумных насосов должна быть высокой; в противном случае невозможно гарантировать нормальное использование во время операций; если выбрать два насоса (один рабочий и один резервный), мощность насосов будет относительно большой, а пусковой ток в момент запуска насоса очень высоким. Поскольку в пиковые периоды хирургических операций вакуумные насосы очень часто запускаются и останавливаются, интервал между остановом и следующим запуском слишком мал для электродвигателей большой мощности, что, с одной стороны, ведет к перерасходу энергии, а с другой — легко может вызвать их перегорание. Поэтому экономичнее проектировать вакуумную насосную станцию из трех насосов — одного рабочего, одного вспомогательного и одного резервного — используя три менее мощных вакуумных насоса A, B и C. В праздничные дни, после полудня и ночью, когда хирургическая активность не достигает пика, работы одного насоса достаточно для поддержания обычного потребления газа для аспирации под отрицательным давлением. Когда хирургические операции достигают пика, потребление газа для аспирации соответствующе возрастает, и другой насос автоматически вводится в работу для помощи

Рисунок 8.5 Схема технологической компоновки аспирационной станции отрицательного давления

в работе, чтобы обеспечить нормальное использование во время операций. Порядок работы трех насосов $A$, $B$ и $C$ следующий: сначала, когда основной рабочий насос $A$ не может поддерживать нормальный режим работы, насос $B$ автоматически подключается в качестве вспомогательного, а насос $C$ находится в резерве. Если во время работы насосов $A$ и $B$ один из них выходит из строя, неисправный насос автоматически отключается, а насос $C$ подключается для вспомогательной работы; при следующем запуске основным рабочим насосом становится $B$, вспомогательным — $C$, а резервным — $A$; при третьем запуске основным рабочим насосом является $C$, вспомогательным — $A$, а резервным — $B$. Таким образом цикл непрерывно повторяется: каждый насос выступает в роли основного рабочего насоса, а также вспомогательного и резервного насоса. Такой метод проектирования безопасен и надежен, экономит энергию и эксплуатационные расходы; поэтому электрическую схему шкафа управления необходимо проектировать с использованием компьютерных программ, чтобы обеспечить нормальное выполнение порядка работы каждого насоса.

(5) Вакуумные насосы аспирационной станции отрицательного давления работают преимущественно в режиме автоматического запуска и остановки, дополняемом ручным запуском и остановкой, и оснащены устройствами сигнализации о неисправности и недостаточном давлении.

(6) Аспирационную станцию отрицательного давления следует размещать вдали от здания чистого операционного отделения, чтобы вибрация и шум при работе оборудования не передавались в операционные; станция может располагаться в подвальном помещении или быть отдельно стоящей. Отходы и избыточные вредные вещества тщательно удаляются с помощью системы отрицательного давления, и этот процесс удаления представляет собой процесс аспирации. Всасываемый материал содержит большое количество бактерий, и его сброс по трубопроводам системы в наружную атмосферу не допускается, поскольку эти вещества содержат множество патогенных бактерий; в противном случае концентрация бактерий в атмосфере намного превысит гигиенические нормы, что вызовет серьезное загрязнение окружающей среды и нарушит национальное законодательство об охране окружающей среды. Чтобы воздух на выпускном отверстии системы аспирации соответствовал требованиям безопасности (т. е. содержал менее 500 КОЕ/м³ в воздухе), в систему аспирации необходимо дополнительно встроить устройства дезинфекции, стерилизации и фильтрации, чтобы задерживать большое количество бактерий внутри системы и подвергать их уничтожению, благодаря чему перед выбросом в наружную атмосферу воздух будет соответствовать требованиям гигиенических норм окружающей среды.

(7) Концевой соединитель должен быть самогерметизирующимся быстроразъемным типом, на соединителе следует предусмотреть фильтрующую сетку размером около 10 mesh, чтобы предотвратить попадание волокон из операционной в систему с воздушным потоком и засорение трубопровода. Соединитель подключается к точке аспирации с помощью гибкого шланга и должен быть оснащен устройством регулирования давления, чтобы можно было выполнять регулировку в соответствии с требованиями аспирации для различных областей тела и пациентов разного возраста, предотвращая повреждение мягких тканей внутри тела избыточным отрицательным давлением и возникновение медицинских происшествий; одновременно между ними должна быть встроена буферная бутыль для сбора жидкости, и при ее заполнении жидкостью подача газа должна автоматически отключаться, чтобы отходы не попали в трубопроводы системы и не вызвали засорение. Буферные бутыли обычно представляют собой две 5-литровые бутыли, соединенные последовательно: первая заполняется, а вторая находится в резерве; одновременно вторая бутыль также служит для отделения газа от жидкости, благодаря чему отходы с меньшей вероятностью всасываются в трубопровод. Рабочее колесо — единственная вращающаяся часть насоса 2BV — при вращении образует внутри эллиптического корпуса насоса жидкостное кольцо из рабочей жидкости. Рабочая жидкость одновременно выполняет три функции: уплотняющей среды, среды сжатия и охлаждающей среды; износ отсутствует, а смазка не требуется.

В фазе нагнетания жидкостное кольцо постепенно приближается к ступице и вытесняет перекачиваемую среду в осевом направлении через нагнетательный патрубок.

Поскольку рабочее колесо расположено эксцентрично относительно вращающегося жидкостного кольца, жидкость в пространствах между лопатками совершает возвратно-поступательное движение, подобно поршню в цилиндре, обеспечивая всасывание и сжатие перекачиваемой среды.

В фазе всасывания жидкостное кольцо постепенно удаляется от ступицы и засасывает перекачиваемую среду в осевом направлении через всасывающий патрубок.

Рисунок 8.6. Справочные данные по выбору аспирационного насоса отрицательного давления

8.1.4　Сжатый воздух

(1) Сжатый воздух забирается из атмосферы и сжимается; поэтому, как и атмосферный воздух, он представляет собой смесь различных газов, а сам воздух является бесцветным, не имеющим запаха, негорючим газом. В хирургическом отделении сжатый воздух в основном служит источником энергии для такого оборудования, как пневматические дрели и пневматические пилы; он также используется как источник энергии для аппаратов искусственной вентиляции легких и в смеси с другими газами в терапевтических целях, поэтому он должен быть безмасляным, чистым и без запаха.

(2) Снабжение сжатым воздухом централизованно обеспечивается центральной станцией. Центральную станцию следует располагать вдали от хирургического отделения, чтобы вибрация и шум от работающего оборудования не мешали его работе. (3) Станция сжатого воздуха состоит из следующего основного оборудования: безмасляных воздушных компрессоров, осушителей, фильтров, устройств дезинфекции и стерилизации, воздухосборников, электрических блоков управления, охлаждающего оборудования и т. д. Компрессор является основным оборудованием этой системы и должен обладать высокой эффективностью, низким энергопотреблением и высокой надежностью; выбор типоразмера и модели компрессора следует определять по количеству операционных и общему расходу других необходимых газов.

[Ссылка] Принципиальную технологическую схему станции сжатого воздуха см. на рис. 8.7.

Рисунок 8.7. Принципиальная технологическая схема станции сжатого газа

T — термометр; P — манометр; R — предохранительный клапан

(4) Станция-источник сжатого воздуха должна быть оснащена двумя комплектами оборудования: один рабочий, другой резервный. Воздушный компрессор является основным оборудованием этой системы и должен иметь простую, надежную и долговечную конструкцию, низкую частоту отказов, низкое энергопотребление и высокую эффективность; пуск и остановка воздушного компрессора должны выполняться преимущественно автоматически, а ручное управление должно использоваться в качестве дополнения.

(5) Помещение воздушно-компрессорной станции должно содержаться в чистоте и находиться вдали от морга, мусорных станций и маршрутов транспортировки мусора, мусоросжигательных печей, котельных и других подобных объектов; качество забираемого воздуха должно быть хорошим, и при необходимости на входе в воздушный компрессор следует дополнительно установить воздушный фильтр либо проложить всасывающий трубопровод для забора качественного воздуха из верхней зоны.

(6) Подающие трубопроводы сжатого воздуха должны изготавливаться из медных труб или труб из нержавеющей стали. На терминалах должны применяться самогерметизирующиеся быстроразъемные соединения.

[Ссылка] Технологическую планировку станции сжатого воздуха см. на рис. 8.8.

8.1.5 Закись азота

(1) Веселящий газ (N$_2$O) — бесцветный, не имеющий запаха, нераздражающий газ; это также инертный, нетоксичный газ, легко и безопасно растворимый в воде и спирте, со слабым ароматическим запахом; он выделяет свободный кислород только при высоких температурах и поэтому поддерживает горение. Его физические свойства следующие:

  • Молекулярная масса: 44,027
  • Относительная плотность: 1,53
  • Критическая температура: 26,5 °C
  • Критическое давление: 7,41 МПа

(2) Веселящий газ, известный также как монооксид диазота, в основном применяется для хирургической анестезии. Во время операции, если пациенту требуется анестезия, с помощью наркозного аппарата можно регулировать соотношение кислорода и веселящего газа, то есть (N$_2$O)+(O$_2$), в соответствии с конкретной требуемой дозой и подавать его пациенту для вдыхания в организм, через
Рисунок 8.8. Пример технологической планировки станции сжатого воздуха

…разносится по всему организму под действием внутренних функциональных органов и анестезирует нервы, обеспечивая достижение обезболивания. Поскольку закись азота подается в организм человека вместе с кислородом, количества кислорода достаточно для поддержания необходимого уровня кислорода в организме пациента; когда операция завершается, подачу закиси азота прекращают и назначают ингаляцию кислородом, используя кислород для вытеснения закиси азота, оставшейся в организме, поэтому пациент очень быстро приходит в сознание, в организме не остается ее следов и не возникает последствий, что способствует послеоперационному восстановлению. Поэтому применение закиси азота для хирургической анестезии очень безопасно, и она является идеальным анестетиком.

(3) При определенном давлении закись азота переходит в жидкое состояние и заправляется в стальные баллоны. Вместимость баллонов обычно составляет 40 л. При использовании после снижения давления она переходит в газообразное состояние и по трубопроводам подается в соответствующие операционные чистого операционного отделения. (4) Станция закиси азота располагается в нечистой зоне, прилегающей к операционному отделению, в месте с хорошей вентиляцией и удобными условиями для транспортировки баллонов. Источник газоснабжения станции обычно компонуется из двух групп, для нормальной работы достаточно по два баллона в каждой. Поскольку расход закиси азота в операционных крайне мал, количество баллонов не должно быть чрезмерно большим, в противном случае это приведет к неоправданным потерям. Обе группы баллонов с закисью азота должны быть оснащены функцией автоматического переключения, а также иметь ручной режим работы в качестве резервного; центральная станция снабжения закисью азота в обязательном порядке комплектуется сигнальным устройством. В функции сигнализации входит оповещение о недостаточном давлении в баллонах, а также о повышенном и/или пониженном выходном давлении после редуцирования. Сигнализация должна быть выведена в дежурную комнату или на пост медицинской сестры и одновременно подавать звуковые и световые сигналы.

Выходное давление станции закиси азота составляет 0,4 МПа.

Для транспортировки закиси азота обычно используют трубы из нержавеющей стали или медные трубы, которые прокладываются непосредственно в операционную и заканчиваются самозапорными быстроразъемными газовыми розетками; подключение к наркозному аппарату выполняется через внешнее вставное устройство и подводящий шланг. Планировка помещения для станции закиси азота приведена на рисунке 8.9.

8.1.6 Система газоснабжения азотом

(1) Физические свойства азота приведены ниже:

  • Молекулярная масса: 28.016
  • Удельный вес: 0,9673 (по отношению к воздуху при температуре 10 °C и давлении 760 мм рт. ст.)
  • Плотность: 1,2505 г/л
  • Критическая плотность: 0,311 г/л
  • Критическое давление: 3,46 МПа

Рисунок 8.9 Схема расположения оборудования в отдельном помещении для станции закиси азота

(2) В операционной азот в основном используется в качестве источника питания для высокоскоростных пневматических дрелей, пневматических пил и другого аналогичного оборудования; поскольку азот является безопасным газом, не представляет угрозы для жизни и не создает рисков передачи перекрестной инфекции, медицинский персонал часто использует его как источник питания при резании кости и формировании хирургических доступов при глубоких операциях высокой сложности I категории, что обеспечивает относительную безопасность вмешательства. Однако при большом расходе азота в герметичной операционной и его рассеивании в пространстве помещения происходит снижение содержания кислорода в воздухе, что представляет опасность для находящегося там персонала, поэтому данный момент необходимо учитывать при проектировании чистых операционных.

(3) Станция азотного снабжения должна располагаться в нечистой зоне, прилегающей к хирургическому отделению; помещение станции должно хорошо вентилироваться, а условия для транспортировки баллонов должны быть удобными.

(4) Источник газоснабжения азотной станции скомпонован в виде баллонных рамп из 40-литровых баллонов с рабочим давлением 15 МПа; каждая рампа обычно оснащается 2–4 баллонами, две рампы работают попеременно — одна находится в рабочем режиме, вторая в резерве. Когда запас газа в рабочей рампе почти полностью израсходован, подается сигнал тревоги, оповещающий персонал о необходимости замены баллонов; при падении давления до 0,8–1 МПа система автоматически переключается на вторую рампу для продолжения работы, после чего можно заменить баллоны на ранее использовавшейся рампе и перевести ее в резерв до следующего цикла переключения. Такой непрерывный цикл обеспечивает постоянную подачу газа. При отказе системы автоматического переключения переключение можно выполнить вручную. Запас газа должен быть не менее чем на трое суток эксплуатации. Для трубопроводов транспортировки азота обычно выбирают медные трубы или трубы из нержавеющей стали. Азот из баллонов подается в операционную через переключающее устройство, а после редуцирования давления поступает в операционную.

(5) Конечное давление при использовании азота составляет 0,8–0,9 МПа; в качестве конечных соединителей применяются самозапорные быстроразъемные муфты; при использовании внешний переходник соединяется с быстроразъемным соединителем и подключается к пневматическому оборудованию через внешний шланг.

8.1.7 Смешанные газы

(1) К смешанным относятся несколько газов специального назначения, которые не могут использоваться в чистом виде: перед ингаляционным введением в организм человека их необходимо смешивать с кислородом для достижения требуемого эффекта.

(2) Смешанные газы выпускаются в следующих формах:

  1. Углекислый газ смешивают с кислородом с получением карбогена в пропорции $5%\mathrm{CO_2}+95%\mathrm{O_2}$. Углекислый газ вызывает сужение кровеносных сосудов и уменьшает количество пузырьков внутри них, что обеспечивает свободный ток крови по сосудам.

  2. Гелий смешивают с кислородом в соотношении 80% гелия + 20% кислорода; гелий является очень легким газом, поэтому масса полученной смеси составляет всего 1/3 массы такого же объема воздуха. Плотность гелия в 7 раз меньше плотности кислорода, поэтому гелиевая смесь легко диффундирует; благодаря этим свойствам она может применяться при таких состояниях, как бронхиальная астма и стеноз дыхательных путей, оказывая облегчающее действие.

Наркозный аппарат оснащается клапаном сброса газа, который обычно устанавливается на стороне вдоха аппарата; в нормальном состоянии он закрыт и открывается временно только при необходимости.

8.1.8 Устройство для сбора и удаления отработанных газов

(1) Система устройств для сбора и удаления отработанных газов является очень важным элементом оснащения чистой операционной, она помогает поддерживать требуемое качество воздуха внутри помещения. Без обработки с помощью данного устройства остаточные газы, выдыхаемые пациентами и содержащие наркозную газовую смесь, наносили бы вред медицинскому персоналу.

(2) Устройство для сбора и удаления отработанных газов располагается внутри операционной; на газовом подвесе или резервном терминале предусмотрен соответствующий интерфейс. Выходной конец трубопровода для удаления отработанных газов стыкуется с его быстроразъемным соединителем, что завершает организацию процесса удаления отработанных газов. (3) Давление на источнике питания системы рекуперации и сброса отработанных газов обычно контролируется в диапазоне разрежения 5–10 мм рт. ст. Если разрежение слишком сильное, анестезиологическая газовая смесь, выходящая из наркозного аппарата, не сможет попасть в рот пациента и будет напрямую сброшена на улицу по отводному трубопроводу; кроме того, это может представлять опасность для пациента. Если разрежение слишком слабое, мощности источника недостаточно, и отработанные газы, выдыхаемые пациентом, не могут быть удалены. Поэтому оборудование для сброса отработанных газов должно быть оснащено устройствами регулирования и индикации давления, чтобы удовлетворять дыхательные потребности разных пациентов. Существует два основных типа источников питания для систем рекуперации и сброса отработанных газов. Первый тип — использование в качестве источника питания низконапорного высокорасходного вакуумного насоса; как правило, оптимальным вариантом является одна система, обслуживающая 3–5 операционных залов. Однако метод на основе вакуумного насоса не отличается высокой стабильностью, поскольку на него влияют изменение количества используемых операционных залов и колебания давления при запуске и остановке насоса. Второй тип — струйный метод, при котором по струйному принципу генерируется энергия отрицательного давления для сброса отработанных газов; после настройки в соответствии с состоянием пациента параметры его работы не изменяются, поскольку каждая операционная является автономной и не зависит от других операционных залов и работы системы. Это относительно стабильный, относительно идеальный и относительно удобный метод рекуперации и сброса отработанных газов.

(4) Трубопроводы системы рекуперации и сброса отработанных газов обычно изготавливаются из оцинкованной стали, пластика или нейлона. Диаметр транспортировочных труб должен быть как можно больше: поскольку отработанные газы выдыхаются пациентом изо рта, их давление крайне ограничено, а величина разрежения внутри направляющей трубы также ограничена. Чтобы обеспечить беспрепятственный сброс выдыхаемых газов, целесообразно выполнять диаметр отводящей направляющей трубы как можно большим.

8.1.9 Система аргоноснабжения

(1) В операционных залах аргон в основном используется для защиты аргонного ножа и снижения объема кровопотери во время хирургических операций.

(2) Источник аргонного газа поставляется в баллонах. Стальной баллон можно переместить в операционный зал и подключить напрямую к наркозному аппарату через редукционное устройство, либо организовать станцию газоснабжения с трубопроводной разводкой, где газ подключается к наркозному аппарату через быстросъемные вставные муфты на подвесной газовой консоли или настенном газовом терминале с помощью соединительного устройства. При централизованном способе подачи операционный зал является относительно чистым и относительно безопасным, что обеспечивает нормальное проведение операции. Транспортировочные трубы обычно изготавливаются из раскисленной меди или нержавеющей стали.