醫(yī)用分子篩制氧系統(tǒng)運行常見問題的解決方案和預防性維護

張 星 李鳳蘋 許 丹 王康宇 裘 超*

醫(yī)用分子篩制氧系統(tǒng)采用常溫低壓的分子篩變壓吸附技術，其工藝流程簡單、投資小且維護方便，故中小醫(yī)院大多采用分子篩制氧系統(tǒng)作為氧源。目前市面上可供選擇的醫(yī)用分子篩制氧系統(tǒng)型號眾多，但其工藝流程和主要結構組成均相同，核心都是由空壓機、制氧機和氧氣儲罐組成。制氧系統(tǒng)中的每一個組成部分都非常重要，任何一個部分所產(chǎn)生的問題都可能產(chǎn)生一系列的后果[1-3]。因此，制氧系統(tǒng)的管理者應本著提前預防和及時解決的原則，以保障供氧系統(tǒng)的正常運行。本研究列舉分子篩制氧系統(tǒng)運行時空壓機、制氧機和氧氣罐等核心設備會出現(xiàn)的常見問題，提出對應的預防與解決方案，為其管理者有效管理制氧系統(tǒng)提供參考。

1 空壓機常見問題與處置

1.1 溫度過高跳車

空壓機壓縮氣體做功會散發(fā)出大量的熱量，導致空壓機自身以及周圍環(huán)境溫度升高，溫度過高不僅會影響制氧機的正常工作，還會縮短空壓機自身部件的壽命。對于溫度過高的解決方法可從以下兩個角度思考。

(1)降低空壓機連續(xù)運轉的時間。①選擇合適功率的壓縮機，保證壓縮機功率有足夠余量；②降低分子篩制氧機的氧壓力上限，可降低空壓機和制氧機的連續(xù)工作時間，更頻繁地停機降溫。

(2)降低制氧機周邊的環(huán)境溫度。因空壓機在做功時持續(xù)產(chǎn)生熱量，要想方設法降低空壓機散熱對室內環(huán)境溫度，從而降低壓縮機氣體的入口溫度，其方法為：①安裝一個排風管道，連接空壓機的散熱口和室外，可使空壓機散出的熱氣直接排放到室外，不會對室內溫度產(chǎn)生明顯影響；②將排風管道周圍包裹上隔熱棉，可防止排風管道外壁在室內對流傳熱，升高室內溫度；③加裝一個排風扇，其目的是可以讓室內空氣流動，將室內熱量盡可能排出到室外，還可防止萬一室內制氧系統(tǒng)漏氣，使室內局部空間氧氣濃度過高產(chǎn)生危險；④在確保安全的情況下，可考慮將空壓機進風口通過管道連接到室外，一般情況下室內溫度因機器運行時產(chǎn)生的熱量高于室外溫度，故將進氣口直接連接到室外，可一定程度地降低進氣溫度，進而降低出氣溫度[4-5]。

(3)注意事項。①空壓機的散熱片必須定期清理，如長期不清理散熱片會堆積大量灰塵垃圾，導致熱量無法從散熱口正常排出，使機內溫度過高；②排風管道在安裝時其中一段必須方便拆卸，同時隔熱棉在包裹時也不可裹住可拆卸的部位，方便拆卸的目的是散熱口的清理必須將引氣管部分拆卸下后進行；③排氣扇需根據(jù)室內面積選擇合理的規(guī)格，不可選擇風量過小的，如果室內面積較大，可選擇安裝多個排氣扇，但排氣扇必須一直處于運轉狀態(tài)，否則無法實現(xiàn)前文所述其主要功能。

1.2 三角帶斷裂

空氣壓縮機是一種用以壓縮氣體的設備，在中小流量時，空氣壓縮機廠家會選用三角帶作為傳動部件，當空氣壓縮機出現(xiàn)故障報警，且運行時聽到內部有異常聲響時，必須立即停機，打開外蓋，檢查空壓機三角帶是否斷裂。如果空壓機三角帶斷裂，需更換三角帶，故在現(xiàn)場準備一組備用三角帶非常有必要。同時，了解三角帶的型號和型號所代表的意義，可以防止使用錯誤的三角帶，影響空壓機的正常運行。以SPA 1282 LW型三角帶為例，SPA代表的是一種規(guī)格，此規(guī)格的三角帶頂寬為12.7 mm，高度為10.0 mm，兩側邊所形成的角度為40°；1 282 LW所代表的是三角帶的基準周長(1 282 mm)。

對于三角帶的安裝方式，不同型號的空壓機可能有所不同，但是三角帶的松緊程度，大約為手指用力按下，三角帶形變2～3 cm左右的距離為合適。三角帶太松，可能導致傳動效率降低，甚至三角帶脫落；三角帶太緊，會導致三角帶磨損加劇，縮短三角帶的使用壽命。三角帶的理論使用時間為一年以上，如果在投入使用一年內斷裂，除了三角帶自身的質量問題和因安裝太緊而導致的磨損加劇的原因外，很可能與溫度有關。

2 制氧機常見問題與處置

2.1 進氣欠壓

分子篩式制氧機是通過雙塔變壓吸附的原理，將從空壓機處理后的壓縮空氣制成高純度氧氣的機器[6-7]。分子篩制氧機如果低壓、低純報警需要仔細分析和觀察，判斷制氧系統(tǒng)哪部分出現(xiàn)了問題，同時“對癥下藥”，將問題排除。常見的原因有進氣壓力不足導致制氧機制出的氧氣的壓力和純度偏低。

在分子篩式制氧機的雙塔上都配有一個壓力表，觀察壓力表上示數(shù)的變化情況，可以判斷進氣壓力是否正常。如果其中一個吸附筒在進行吸附時，其壓力表上顯示的最大壓力低于正常值時，則基本可判斷是進氣壓力偏低導致的問題。而進氣壓力偏低的原因則很有可能是空壓機空氣濾芯堆積的灰塵較多，氣流阻力增大，整個管道的壓力降超標。更換空氣濾芯后，再觀察吸附筒上壓力表顯示的最大壓力，如果最大壓力回歸到正常值，則問題可確定已排除。

在制氧機前應安裝一個壓力變送器，可更方便地觀察到制氧機的進氣壓力，并在制氧機發(fā)生低壓、低純報警時可迅速判斷是否與空壓機的管道阻力有關。吸附筒上的壓力表同樣非常重要，如當兩個吸附筒上壓力表顯示的最大壓力差別較大時，則可能是顯示值偏低的吸附筒上的電磁閥出現(xiàn)了問題[8]。

2.2 回流系統(tǒng)故障

分子篩式制氧機除了雙塔循環(huán)制氧外，還有一個回流系統(tǒng)，當制取的氧氣的濃度未達到設定的氧氣純度時會自動回流，重新吸附，直到氧氣濃度達到設定值后再排出[9]。在制氧機啟動后，吸附塔即開始工作，此時制出的氧氣濃度肯定偏低，所以回流系統(tǒng)會持續(xù)工作一段時間，如果后續(xù)制氧系統(tǒng)本來有氧氣存儲，而在此段時間里氧氣壓力和氧氣純度都會有一定程度的下降屬于正常現(xiàn)象。若系統(tǒng)開機一段時間后(理論上為30 min，實際時間視制造商不同在10～20 min不等)回流系統(tǒng)還在頻繁工作，氧氣壓力和氧氣純度也未見有回升的趨勢，則需要檢查制氧機的再生系統(tǒng)是否出現(xiàn)了問題。

再生系統(tǒng)主要是再生器工作，在再生器上面有一個再生器流量計，可以通過觀察再生器流量計來判斷再生系統(tǒng)是否出現(xiàn)問題。當制氧機剛啟動的一段時間里，因為制氧量較少，所以再生器流量計示數(shù)會略低于正常值，如果一段時間后再生器流量計示數(shù)依然偏低，未達到正常值，則基本可以判斷是再生器出現(xiàn)問題。檢查轉動再生器上的閥門螺栓是否松動，轉動螺栓可以調節(jié)再生器流量，調節(jié)再生器流量計示數(shù)，流量示數(shù)回到正常值后，擰緊螺栓。觀察一段時間后，如果氧氣壓力和氧氣純度都回升到了正常水平，則可確認故障已排除。

2.3 設備和系統(tǒng)泄漏

泄漏是供氧系統(tǒng)中難以杜絕的問題，關鍵在于泄漏率。如果泄漏量較小，可以在維護保養(yǎng)時加以完善即可。若泄漏量較大，則制氧系統(tǒng)內的氧氣壓力和氧氣純度都會下降，引發(fā)制氧機報警，同時前文所述的排氣扇就發(fā)揮了很大的作用，能使室內的氧氣濃度不會太高，極大降低了危險性。發(fā)現(xiàn)存在漏氣部位的方法：①用手感受是否有氣流吹出或者是否聽到有漏氣聲，此法簡單直接，但無法檢查到微漏氣的地方；②使用肥皂水涂抹接口處，如有氣則表明此處有漏氣情況；③取一根很細、很輕的絲帶或者紙片貼在接口處，如果絲帶或者紙片微微飄起，則表明此處有漏氣情況。

對于可能漏氣的部位，容器本身與焊接的管道的漏氣的可能性都不大，最有可能漏氣的地方之一就是螺栓連接處，螺栓未擰緊或者有縫隙，而對于制氧機而言有可能漏氣的地方就是閥門處。分子篩式制氧機中使用的是氣動角座閥，該閥門靈敏度高、質量好，可能漏氣的地方就是閥頭未擰緊或者O形圈斷裂，而O形圈斷裂的原因有可能是安裝時未安裝好，也有可能是溫度過高。閥門漏氣的維修通常只要擰緊閥頭或者更換O形圈就能解決。

3 氧氣儲罐常見問題與處置

氧氣罐是儲存氧氣的容器，屬于第一類壓力容器，其在制氧系統(tǒng)和供氧系統(tǒng)中不可或缺，同時又因直接儲存和緩沖氧氣而成為相對危險的區(qū)域，因此定期檢驗非常重要。根據(jù)特種設備管理要求，剛投入使用的壓力容器需要在3年內進行檢驗。

氧氣罐上至少需要配兩個儀表，分別是壓力表和安全閥。壓力表可以顯示氧氣罐內的壓力，而安全閥可以防止罐內壓力過高，起到泄壓作用。壓力表和安全閥也需要定期到相關部門進行檢驗，壓力表的檢驗周期為0.5年，安全閥的檢驗周期為1年。為了安裝和檢驗的方便，推薦在壓力表和安全閥前增加切斷閥。

4 結論

根據(jù)制氧系統(tǒng)的常見問題的處置和預防措施，不難發(fā)現(xiàn)有很多地方都是互相作用，溫度過高不僅會導致制氧機報警，還可能導致空壓機三角帶斷裂或者制氧機氣動角座閥漏氣；加裝排氣扇，不僅可以使室內空氣循環(huán)，降低室內溫度，還可以預防供氧系統(tǒng)漏氣所可能產(chǎn)生的嚴重后果[10]；在控制面板上，不僅可以看到進氣壓力是否正常，還可以觀察到回流系統(tǒng)的工作狀態(tài)。所以管理供氧系統(tǒng)需要多觀察、多思考及多行動，提前采取好預防措施，同時了解常見問題的解決方法。定期對供氧系統(tǒng)進行檢查和保養(yǎng)，確保供氧系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行。