淺談高原民用供氧工程設計

焦美玲 申靜靜

邯鄲派瑞氣體設備有限公司 河北邯鄲 056100

隨著海拔高度的不斷升高，大氣中的氧氣含量以及大氣壓力卻不斷的下降，人體的高原反應也隨著表現強烈，隨著海拔的升高，人們會處于缺氧狀態。如果人體長時間的處于缺氧狀態，就會對人體的大腦、心臟以及性腺等生理功能產生嚴重的危害，從而會誘發一系列的高原疾病。因此提高高原居民生活、工作等生活場所的含氧量，實現民用供氧是解決高原疾病的重要途徑[1]。

1 含氧量現狀

高原地區隨著海拔的增高，氣壓逐漸降低，空氣密度逐漸變小，每立方空氣中的含氧量也隨之逐漸降低。

2 供氧方式以及供氧量計算

2.1 供氧方式

供氧方式分為鼻吸式終端供氧和彌散式終端供氧

（1）鼻吸式終端供氧。鼻吸式終端應由流量計、濕化杯、鼻吸管組成，氧氣通過管道、流量計，經濕化杯加濕后通過鼻吸管吹入人體。鼻吸管種類包括耳麥式、鼻氧管式和面罩式三種。鼻吸式供氧終端應布置在距離地面1．3-1．5m。

（2）彌散式終端供氧。工作噪聲應滿足：≤40dB（A）；應具有數顯功能，可實時顯示終端工作狀態，室內氧氣含量；應具有屏幕燈光延時熄滅功能；彌散式供氧終端出氧口應遠離明火，應有明顯的禁止煙火的警示標識；應具備集成測氧功能，并采用氧傳感器，可24小時不間斷實時監測室內氧氣含量；應具有預約定時設定功能，環境氧含量上、下限及上上限控制設定功能。可根據室內氧氣含量自動通斷供氧。空間內氧氣濃度超出上上限時，應發出聲光報警，并具備自動或手動切斷氧氣供給措施；應具有遙控功能和設置功能[2]。彌散式供氧終端的信號控制線應采用耐低溫硅橡膠護套電纜，以滿足高原低溫工況要求。彌散式供氧終端應布置在距離地面 1．4-1．7m,也可以吸頂安裝。

室內環境氧含量上、下限設定應滿足供氧濃度生理學要求，詳見《高原地區室內空間彌散供氧（調氧）要求》GB/T35414。

2.2 供養流量計算

（1）鼻吸式供氧流量計算。計算公式：吸氧濃度=21%+4×吸氧流量（L/min）×設備供氧濃度%

吸氧濃度不應高于35%。

（2）彌散式供氧流量計算公式：

①富氧房間需氧量理論值應按下式計算：

式中Q1-房間氧含量每小時提升a%所需氧氣流量（m3/h）；

VF-富氧房間容積（m3）；

a%-富氧房間每小時氧含量提升的體積百分比；

Rθ-供氧管道出口氧氣濃度（%）；

K1-房間密封性修正系數。

②人員消耗氧量應按下式計算：

式中Q2-富氧室內人員每小時總耗氧流量（m3/h）；

QR-富氧室內單人每小時耗氧流量（m3/h）；

nR-富氧室內最大活動人數；

Rθ-供氧管道出口氧氣濃度（%）。

③富氧室內總需氧流量應按下式計算：

式中Q3-富氧室內每小時提升a%氧含量所需氧氣總流量（m3/h）。

3 氧源

3.1 供氧方式

供氧方式有集中供氧、分散供氧、分布供氧三種。

（1）集中供氧：具有集中控制、統一管理、節省能源的優點；

（2）分散供氧：具有操作靈活、可根據自己生活習慣開啟關閉；

（3）分布供氧：空氣源集中、分散供氧，具有系統可靠性高、安全性高、操作靈活、節省能源的優點。

3.2 分子篩制氧機供氧

醫用分子篩制氧機系統一般包含空壓機、空氣緩沖罐、冷凍干燥機、過濾器、制氧主機、氧氣緩沖罐、氧氣增壓機、氧氣儲罐、控制柜、配電柜、管道和閥門等組成部分，根據需要也可增加上位機以及手機短息報警系統，實現供氧量的實時查詢。

制氧設備開機后，所有電、氣動閥以及壓力表、指示燈均應工作正常，并有氧氣輸出。

制氧設備開機30min，其氧產量應達到設計要求，氧濃度≥90%。

指示燈及按鈕的顏色要求（除以文字數字顯示外）：

當制氧設備發生故障時，使用連續紅燈顯示裝置和聲報警，以向操作人員報警。

當制氧設備發生緊急情況時，使用紅色報警燈閃爍和聲報警。

綠燈表示制氧設備啟動前的準備工作已完成，或表示制氧設備正處于正常運行狀態。

紅色按鈕用于緊急停車。

黃燈表示超壓或低壓預警，需要操作人員檢查設備運行情況。

4 電氣

供氧基站：由于設備容量及基站規模均較小，采用220V-380V低壓供電，電源由城市電網就近配電柜引來。每個基站內設置一臺低壓配電柜為基站內所有設備及照明、通風系統供電[3]。

供氧基站內各主要用電設備應設置就地手動控制與自動控制。

低壓配電應采用常規保護器件（如斷路器、熔斷器、熱繼電器等）進行保護，低壓系統總進線開關（斷路器）應設過載長延時、短路短延時及短路瞬時、接地故障保護等四段保護。

電動機應設短路、過負荷保護。

5 結語

本文僅參考西藏自治區民用供氧工程設計規范，對高原民用供氧的部分設計進行了簡單的論述，對于高原民用供氧還有很多需要我們去實踐和探討。