如htm02-01、iso 73961-1、bs en 737、 nfpa99c 等

  医用气体管道采用铜管取不锈钢管的手艺经济阐发摘要:医用气体管道系统是医疗设备硬件中的主要构成部门之 一,合适卫生学要求的优良管材是病院进行急救、医治和检测的有 效。铜管和不锈钢管做为优良管材代表,正在医用气体工程中应 用普遍、手艺成熟靠得住。文章按照医用气体管道的手艺特征和输送 要求,对比阐发了铜管取不锈钢管的管材尺度、机械机能、耐侵蚀 性、焊接工艺以及经济性,提出了医用气体管材的合理化选择。 abstract:thisarticle describes comparativeanalysis ofmaterial standard, mechanical performance, anti-causticity, welding technics itseconomy between copper stainlesssteel tubes according technicalspecs distributionrequirements medicalgas pipes, providesreasonable suggestion medicalgas pipes. abstract:medicalgascopper tubesstainless steel tubes 近年来,正在笔者参取设想的一些医疗卫生项目中,关于医用气体管材选择孰优孰劣,时常激发争议。对此,笔者按照医用气体管道 的手艺特征和输送要求,从管材尺度、干净度要求、机械机能、耐 侵蚀性、焊接工艺以及经济性等方面就医用气体管道选用铜管和不 锈钢管进行阐发,以其供给合理化选择。 医用气体用于医治、诊断,或用于驱动外科手术东西,因其间接感化于人体,对气体组分、压力、以及干净度有严酷的要求。医用 气体从气源至终端的输送过程中,为避免因泄露、污染等要素惹起 医用气体质量的变化,医用气体管道应具有优良的干净度、耐侵蚀 性和密闭性。 医用气体管道多属压力管道平安手艺监察范畴,要求平安靠得住,除了承受必然压力外,还具有系统多、分支管多、介质品种多(如 医用氧气、医用压缩空气、医用实空、氧化亚氮、二氧化碳、氮气、 麻醉废气、各类夹杂气等)、介质特征复杂(如帮燃性、麻醉性、 梗塞性、带病菌等)、管材品种多等特点。医用气体管道因输送的 平安性和卫素性要求,以及其输送介质的特殊性和主要性,使其有 别于平易近用建建中常见的公用管道。 医用气体及其管道的这些特征,具有必然的性,呈现问题的几率多,一旦发生变乱,不只对患者的医治和手术的平安性带来严 沉,并且会对他人形成。因而选用平安优良的管材、合理 的施工毗连体例,能够提高医用气系统统的平安性和不变性,降低 变乱呈现的几率。 跟着科学手艺的成长和专业化市场的需求,国内医用气体管材尺度也正在不竭成长前进。2008 月起头实施的有色金属行业尺度ys/t650《医用气体和实空用无缝铜管》了针对医用气系统统 公用铜管材的手艺要求,采用商标为tp2、tu1 的铜管,即磷脱氧 铜管和无氧铜管,正在该尺度公布实施以前,医用气系统统铜管尺度 次要采用gb/t18033《无缝铜水管和铜气管》。 ys/t650尺度取gb/t18033尺度的次要区别为化学成分、机能目标, 以及尺寸公役等方面。ys/t650 尺度的制定参考了欧洲尺度bs en 13348《铜及铜合金-医疗气体或实空用无缝圆铜管》,其手艺目标 均不低于bs en 13348。比拟gb/t18033 尺度,ys/t650 尺度不只 手艺目标高,还对管道内概况质量目标碳含量和概况润滑剂残留量 做出了严酷。 目前,国内尚未有针对医用气体利用的不锈钢管材公用尺度,不锈钢管尺度次要采用gb/t14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》标 准,常用商标以0cr18ni9 为从,也称304 不锈钢。gb/t14976 尺度 对管材的洁净度无要求,按照《医用气体工程手艺规范》收罗看法 稿,不锈钢管的洁净度也应达到内概况碳残留量不跨越20mg/m2, 且无毒性残留,以合适医用气体管道卫生学的要求。 按照ys/t650和gb/t14976 尺度,医用气体工程中常用管材规格。 管材的机械机能决定了其加工机能和施工安拆体例,铜管取不锈钢管的力学机能差别决定了铜管取不锈钢管的分歧机械机能,对管 道的施工安拆影响也纷歧样,tp2、tu1 铜管取0cr18ni9 不锈钢管 的力学机能对比,见表2。 可知,不锈钢管的机械机能要优于铜管,其抗拉强度、硬度均远高于铜管,能承受较强的内、外部荷载,施工时管道概况质 量易于,管道支架间距大,管道不变性好,当管道公称曲径大 于dn40 时,管道支架间距劣势较着。比拟不锈钢管,铜管则容易 发生夹伤、锤痕、凹坑等机械毁伤,管道易弯曲、变形,施工时应 留意管道,合理设置管道支持件。铜管取不锈钢管的程度管道 支架最大间距对比,见表3。 医用气体管道系统具有分支管多的显著特点,一所分析病院往往跨越几千只医用气体终端,按照目前市场上气体终端的手艺规格, 取终端毗连的医用气体支管一般不跨越dn15。铜管强度低,冷 形态下易于弯管,小于dn20 的半硬铜管弯头可采用手动弯管器现 场弯制替代成品弯头,施工简单、削减焊缝、安拆效率高。以上海 地域某900 床、建建面积7 万平方的病院为例,各类规格的医用气 体管道总长度约24.2km,此中dn10 管道长度约8.2km,dn15 管道 长度约10.8km,小于dn20 的支管占整个管道系统工程量比例高达 78.5%。可见,采用铜管比不锈钢管能显著减小施工难度,真人炸金花,提高工 程进度。 病院是功能复杂的公共建建,需配套的公共辅帮设备多,走廊吊顶内除安插有医用气体管道外,还有大量的电力、通信、冷水、热 水、消防、空调、通风等各类管线。受吊顶高度、管线间距、施工 东西等要素限制,医用气体管道安拆时,经常发生施工人员操纵管 材的塑性而不按施工规范施工。所以,正在选择医用气体管材时 有需要考虑管材取管件毗连处的扭曲要素,铜管比拟不锈钢管柔韧 性好、顺应性强,能够填补施工中的不脚。 医用气体管道工况前提不变,现实工程中一般不合错误管道采纳额外的防侵蚀办法,管道的耐侵蚀能力完全依赖管材本身的化学特征实 现。铜管取不锈钢管是两种化学特征判然不同的管材,分歧的化学 成分决定惹起侵蚀的工况前提的差别。tp2、tu1 铜管取0cr18ni9 不锈钢管的化学成分别离见表4、表5。 可知,tp2、tu1铜管中铜成分含量占99%以上,铜管的耐 侵蚀性次要依赖铜本身的化学特征。铜管持久正在大气中, 铜取氧气反映生成氧化亚铜(cuo),正在铜管概况构成致密的层, 内部的铜不再氧化。但正在潮湿中,二氧化硫、二氧化碳、 硫化氢会取氧化铜发生反映生成碱性碳酸铜(cuco3.cu(oh)2),俗 称铜绿,铜绿的发生会加剧铜管的侵蚀。别的,因为铜对氧化剂的 钝化感化较弱,水中消融氧也是铜管侵蚀的一大体素。 可知,0cr18ni9不锈钢管中镍成分含量8~11%,铬成分含 量17~19%,其耐侵蚀性次要依托镍和铬。取铜管一样,当不锈钢管 持久正在大气中,镍、铬取氧气反映生成氧化镍(nio)、氧 化铬(cr2o3)、氧化铁铬(feo. cr2o3),正在管道概况构成致密的 氧化物膜,可无效氧化反映继续深切。一旦这种氧化物膜遭到 ,管道概况将发生锈蚀,构成松散的氧化铁,管道耐侵蚀能力 将削弱。 0cr18ni9不锈钢超低碳不锈钢,其碳成分含量高于0.03%, 通过固溶处置后方具备优良的耐侵蚀机能。不锈钢管焊接时,焊缝 两侧被加热至400~910 度,达到晶间侵蚀敏化区,这时晶间的铬和 碳化合生成cr23c6 从固溶体中沉淀,正在晶间发生贫铬区,容易发 生晶间侵蚀。所以,不锈钢管道虽然全体耐侵蚀机能优越,可是焊 接仍是会使焊缝及热影响区的耐侵蚀机能大大下降,管道强度和延 性较着下降,以至发生晶粒零落。为了防止不锈钢管焊接后呈现晶 间侵蚀的环境,一般需进行退火处置消弭晶间侵蚀倾向,但因受施 工现场前提却很少采用。别的选用超低碳不锈钢或含钛等不变 性化学元素的不锈钢,能够防止晶间侵蚀,但这大幅度添加了管材 成本。 医用气体管道室内一般敷设正在公用管井或走廊吊顶内,外部工况前提不变,管道外部侵蚀较轻,以内部侵蚀为从。无论铜管仍是不 锈钢管,其内部侵蚀程度次要由医用气体的化学特征和气体质量决 定。对于正压管道,按照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不变,温度根基小于-20,管 道内部侵蚀甚微。对于医用实空等负压管道,管内介质呈气液多相 变化、组分复杂、以至含有病毒等微生物,容易激发管道内部侵蚀。 因为铜管对氧化剂的钝化感化弱于不锈钢管,其内部侵蚀程度大于 后者,可是铜离子具有细菌和病毒的感化,有益于吸引废气的 平安排放,从卫生防疫和环保的角度考虑,医用实空管道的管材优 先考虑选用铜管。 焊缝质量的黑白是影响管道平安运转的环节要素,按照医用气体管道特征,为管道优良的密闭性,管道取管道、管道取附件之 间的毗连均采用惰性气体下的焊接毗连。铜管毗连时,为提高 焊缝毗连强度和严密性,采用承插式硬钎焊毗连。不锈钢管道采用 氩弧焊或等离子焊,可无效消弭管道氧化现象,构成洁净焊缝,并 防止管道内发生氧化颗粒物。 缝区涂清漆一度,以防止焊缝区锈蚀。由表4可知,tp2、tu1 铜管 中磷成分含量占0.013~0.05%,氧成分含量低于0.01%,含磷有益 于钎料流动,提高焊接强度,含磷成分和管道脱氧还有益于降低焊 缝内氧含量,提高焊缝的耐侵蚀能力。正在医用气体管道施工中,铜 管焊接钎料保举采用低银钎料,虽然钎料成本会略有提高,可是焊 缝接头强度高、焊缝质量容易节制、操做便利,出产效率高,特别 是正在小口径铜管钎焊中采用低银钎料更显其合。 不锈钢管道的焊接体例以承插和对接式熔融焊为从,焊接工艺难度大、高空功课时晦气于施工、辅帮用工多、对焊工技术要求高, 小口径薄壁管易焊穿,管内侧焊缝根部不易,会间接影响焊缝 强度取管内壁耐侵蚀性。不锈钢管道焊接时,焊缝处容易发生晶间 侵蚀,降低了管材的耐侵蚀性,焊后应进行退火或酸洗钝化处置。 非论铜管仍是不锈钢管,都有比力成熟的焊接工艺,均可构成优良质量的焊缝,满脚医用气体管道的毗连要求。正在焊接工艺、焊缝 质量可控性、焊接效率、焊后处置等方面,铜管比拟不锈钢管更具 劣势;正在焊接变形程度、焊缝接头强度、焊接材料成本上不锈钢管 则优于铜管。 出于项目成本节制、市场所作等要素,业从和医用气体工程承包商往往选用性价比力高的管材来实施项目。近几年,国内对铜和不 锈钢的需求持续上涨,铜管和不锈钢管价钱也不竭拉高,因为铜和 镍的原材料价钱波动较大,笔者仅按照2011 月的上海地域金属买卖市场价钱,对医用气体铜管和不锈钢管做经济性比力。 从目前的市场报价环境来看,医用气体铜管的价钱取当日铜现货均价和铜管加工费二者之和,加工费包含脱脂费用;不锈钢管的价 格为管材价钱和脱脂价钱二者之和。管道规格按表1 统计,管材脱 脂要求均以满脚ys/t650 尺度为前提,tp2 铜管取0cr18ni9 不锈钢 无缝管的7 月份市场均价见表6。 可知,除dn10、dn15的管材外, dn32 以上的不锈钢管折 合每米单价远低于铜管,单价对比见图1。 以上海地域某900床、建建面积7 万平方米的一家三甲病院为例, 就医用气体管材采用铜管和不锈钢管做简单经济比力,管材间接费 用见表7。 可知,简单折合每米单价,铜管平均价钱约是不锈钢管的1.5~2 倍,而现实工程中,小于dn32 的小口径管材用量比 例高,管材单价接近,管材间接费用铜管仅比不锈钢管超出跨越23%。 因为三通、弯甲等管件的出产工艺不同,目前市场上不锈钢管件比 铜管件价钱超出跨越约1~1.5 倍。分析对比后,医用气体管材选用不 锈钢管比铜管正在经济性上只略具劣势。 目前,国内涉及医用气系统统管材选用的规范次要有yy/t0186 -94《医用核心供氧系统通用手艺前提》、yy/t 0187-94《医用中 心吸引系统通用手艺前提》和gb50333-2002《病院干净手术部建建 手艺规范》,相关条则归纳如下:压缩气体管选用不锈钢管和脱 氧铜管,实空系统管可采用镀锌钢管和非金属管。 笔者调研了国内部门三甲病院和医用气体工程公司,知悉目前国内医用气体管材根基上以铜管和不锈钢管为从,部门负压管采用 镀锌钢管和pvc 管。镀锌钢管因其耐侵蚀性差、易泄露等错误谬误,正 逐渐被铜管和不锈钢管替代。pvc 管因质量可控性差,耐火极限不 能满脚消防要求,仅能无限利用。因为施工难度低、施工质量靠得住, 正在干净手术部、icu 等主要医疗场合,医用气体管材根基上选用铜 管。按照《医用气体工程手艺规范》收罗看法稿的相关条则,医用 气体管材均应采用无缝不锈钢管或无缝铜管,鉴于铜管材的诸多优 秀特征,特别是正在满脚卫生学要求上,规范采用无缝铜管。可 见,选用铜管做为医用气体管材已是将来病院扶植的趋向。 正在欧美等发财国度,正在医用气系统统设想、安拆等方面已有很是完整的设想导则和手艺尺度,如htm02-01、iso 73961-1、bs en 737、 nfpa99c 等,正在这些尺度中铜管是医用气系统统的指定或首推管材。 我国ys/t650 尺度的手艺目标也完全合适htm02-01、iso 73961-1、 bs en 737、nfpa99c 等尺度的要求。 跟着国内病院扶植程度和办理的提高,医用气系统统的主要性获得了更为普遍的关心,无论是工艺设想、设备选型,仍是系统 安拆,均逐渐取国际接轨。对比国内、外的成长环境,铜管正在医用 气体工程中的使用将越来越普及。 铜管和不锈钢管均具有较好的强度、优良的耐侵蚀机能和加工机能,均可做为医用气体管道的优良管材选用,不采用镀锌钢管 和非金属管道。 不锈钢管取铜管比拟具有更好的强度、刚度、耐侵蚀性和经济性,但正在利用中焊接难度大,无害残留不易断根,难以满脚卫生学要求。 正在有外部荷载影响和外部侵蚀等恶劣工况下,不锈钢管比拟铜管具 有更长的工做寿命。 铜管对现场施工前提顺应性强、施工难度低、安拆效率高,有特地针对医用气系统统的铜管尺度,全体施工质量优于不锈钢管,并 具有细菌和病毒的感化,是国际医用气体尺度中指定或首推管 材,正在国内应推广利用。 鉴于国内医用气体工程扶植的现状,不锈钢管仍然会有比力普遍的使用,但愿相关部分也可以或许及早出台特地针对医用气系统统的不 锈钢管材尺度,以满脚细分市场的分歧需求。 ys/t650-2007医用气体和实空用无缝铜管[s].:中 国尺度出书社,2008 [2]gb/t18033-2007无缝铜水管和铜气管[s].:中国尺度 出书社,2007 [3]gb/t14976-2002流体输送用不锈钢无缝钢管[s] .: 中国尺度出书社,2002 [4]yy/t0186-94 医用核心供氧系统通用手艺前提[s].: 国度医药办理局,1995 [5]yy/t0187-94 医用核心吸引系统通用手艺前提[s].: 国度医药办理局,1995 [6]gb50333-2002病院干净手术部建建手艺规范[s].:中 国打算出书社,2002