沈世綸,冉懋君,魏雅琪
(華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院,湖北 武漢 430000)
醫院的特種設備管理目前通常由醫院后勤負責,由于歷史遺留的原因,在管理上過去主要采用粗獷式管理,對于當今技術和管理思想日新月異的今天,如何提高醫院特種設備的管理效率,是本文的目的。
特種設備指涉及生命安全、危險系數較大的設備,且一旦發生事故極易造成群傷,引起社會動蕩并造成較大經濟損失。通常分為承壓特種設備和機電類特種設備,以及特種設備所使用的安全附件。按照“特種設備安全監察條例”第二條規定:鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施等八類設備屬于特種設備。
當前醫院的特種設備主要集中在供氧系統、鍋爐系統、電梯。由于醫院的特殊性,必須保證連續無休工作,設備長時間的工作在一定程度上提高了相關特種設備的管理難度。
2003年3 月,《特種設備安全監察條例》頒布,對什么是特種設備下了定義,頒布了特種設備的相關管理和監督方案。2009年后,國務院又對條例進行修訂,形成了政府協調、部門輔助監督、企業全面負責的模式。當下醫院依托條例每年按時對設備進行檢查,對比過去粗獷式管理大大減小了安全隱患。
《特種設備安全發展戰略綱要》指出了我國特種設備安全監察工作的現狀與問題,確定了未來10年的戰略目標、主要任務、重點工作和保障措施等,對未來10年我國特種設備安全發展具有重要的戰略指導意義。目前華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院已有自己的標準化指南。
七五時期,我國特種設備科技攻關主要對帶缺陷壓力容器安全性評定進行研究,以保障帶“病”壓力容器的正常運行,解決“一大片”,嚴把“極少數”,八五時期,則主要對在役鍋爐壓力容器安全評估與爆炸預防技術進行研究,以保障在役設備的安全運行,九五時期,則主要對在役工業壓力管道安全評估與重要壓力容器壽命預測技術進行研究,向設備長周期運行提出挑戰,十五時期,則主要對城市埋地燃氣管道及工業特殊承壓設備安全保障關鍵技術進行研究,向技術難度高、關系國民經濟的重要設備以及與人民生活密切相關的設施領域邁進。采用不開挖檢、腐蝕防護效果評價和風險評估技術,變被動應急為主動預防、科學維護;十一五時期,則主要對生命線工程和特種設備安全保障關鍵技術與工程示范進行研究,對高新檢測技術方向提出更高的要求,同時,進一步重點研究與人民生活密切相關的設施,充分體現我國特種設備科技的連續性、相關性和前瞻性,逐步縮小與國外的差距。
首先,以華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫學院為例,同濟醫院三個院區目前共有床位6000余,醫院的特種設備目前有完善的各項規章制度,規范員工的行為,有設備全生命周期的管理。醫院特種設備全生命周期管理是特種設備管理維護的重要手段,但目前沒有相關基礎數據支持特種設備進行全生命周期管理。日常設備實際運營中,主要靠巡視檢查相關儀表數據發現問題,以此達到防范事故的目的。由于當班人員不可能時刻了解所有特種設備的變化,導致存在一定安全隱患。如何提前檢查出特種設備存在的隱患,對于特種設備全生命周期管理有著巨大的意義,隨著時代進步,各種檢測方法如果能夠應用于發現特種設備存在的隱患,將對醫院特種設備全生命周期維護提供巨大價值。
同時,在八大類特種設備中,醫院在20世紀80年代之前購買投入使用的液氮罐、各類承壓管道、鍋爐、壓力容器等存在各類安全上的隱患,由于受限制于醫院經濟狀況、預算分配的問題,不可能對所有的老舊設備進行更換的返廠維修,有些還處于超期服役狀態,研究如何依靠科技進步福利提高特種設備安全管理現狀,減少特種設備存在的隱患,提高安全監察技術的效率,研究探討壽命評估技術以及輔助全生命周期管理,建設事故分析和應急方案的模型,以上所述是一個規模龐大的、集技術和管理于一體的系統工程,也是國內特種設備安全工作者值得為之付出心血研究的,尤其是在醫院這樣人流量巨大的地方。
當下醫院的管道存在老化腐蝕問題,在冬天,由于溫度的劇烈變化容易出現爆管現象,且管道腐蝕嚴重會嚴重影響特種設備供水、供暖的效率。爆管將對醫院流動人員造成非常大的安全隱患。目前,隨著醫院后勤人員的平均受教育水平相較過去有了很高的提升,新型的技術和管理思維應用于設備的監察具有重大的潛力。
在醫院特種設備管理中,目前主要技術難點:(1)由于醫院年代久遠的埋地管道位置走向可能遺失或者就沒有相關圖紙文件,如何檢測出管道位置走向,為后續施工提供保證;(2)承壓設備介質泄漏檢測研究與裝置研制;(3)大型設備仿真技術研究和狀況監測的研究;(4)設備運行狀況檢測技術研究;(5)特種設備安全關鍵部件、安全附件可靠性研究;(6)檢測技術可靠性研究;(7)大型設備安全評估、壽命預測技術研究。
以下列出當前成熟的檢測技術應用于醫院特種設備的可行性分析。
(1)漏磁檢測技術。醫院的管道很多老化后表面存在的腐蝕層讓人很難看清管道具體受損情況,將鐵磁材料磁化后,因試件表面或近表面的缺陷而在其表面形成漏磁場,進而勘測承壓管道缺陷部位,提前進行更換,避免安全隱患。同時,醫院的供暖管道,由于考慮到避免熱損失,管道通常覆蓋了保溫層,漏磁檢測技術由于只能檢測充磁的磁體,所以可以檢測保溫層下的管道情況(圖1)。
(2)聲發射檢測技術。醫院的液氮罐由于長期處在極端環境,液氮罐的底部如果出現了嚴重腐蝕,工作人員無法通過肉眼觀察且很難接近底部位置,聲發射是物體在受到形變或外界作用后釋放彈性能量而產生瞬態應力波的一種物理現象。各種材料聲發射的頻率范圍很寬,從次聲頻、聲頻到超聲頻,所以,聲發射也稱為應力波發射。這時候聲發射檢測的距離優勢可以讓工作人員及時了解液氮罐的情況。
(3)TOFD檢測技術。TOFD英文全稱為Time Of Flight Diffraction,是一種利用超聲衍射時間差來檢測表面缺陷的無損檢測工具。對比常見的脈沖檢測,有以下區別:①缺陷衍射波與缺陷角度無關;②缺陷定位定量的誤差與波的幅度無關。其性能優越、成本低廉、工藝簡單、環境安全,極具發展前景。目前,我國已經將其列為特種設備檢測方法,是近幾年新興的高效低成本檢測工具。由于醫院各種特種設備年代久遠,有的特種設備在過去安裝時并沒有考慮到未來醫院擴建的情況,有的管道外壁過于厚,部分地方結構比較混亂,而TOFD檢測技術對厚壁和不規則區域檢測十分有效,非常適合情況復雜的特種設備檢測。
(4)超聲導波技術。超聲導波檢測技術是采用機械應力波沿著延伸結構傳播,距離長而衰減小。只要在管道上某一段部位(約0.5m)安裝探頭卡環,接下來就可以對卡環兩邊約10m的長度進行快速檢測。非常適合檢測埋地管道或者水下管道的實時情況,而且檢測醫院供暖高壓管道,可以高效排除保溫層的影響,對于檢測醫院大量的年代久遠埋地管道同樣也非常合適。管道的導波測試,通過低頻率傳感器陣列覆蓋整個管道圓周,管道上產生軸向均勻的波沿著傳感器陣列的前后方向傳播。一般常見是扭轉波模式,縱向模態的使用有所限制。設備運用傳感器陣列的脈沖設置激發和探測信號在管道橫截面變化或局部變化的地方會產生回波,基于回波到達的時間,通過特定頻率下導波的傳播速度,能準確地計算出該回波起源與傳感器陣列位置間的距離。導波檢測使用距離波幅曲線修正衰減和波幅下降來預計從某一距離反射回的橫截面變化。距離波幅曲線通常通過一系列已知的反射體信號波幅如焊縫進行校準。可操作,一天可以檢測長度理論可達5km(圖2)。

圖2 超聲導波技術工作設備原理
(5)便攜式光譜儀。醫院部分老舊配件,可以通過光譜儀對其金屬成分進行勘測,對比正常配件進行老舊化程度對比分析,保證所有設備的全生命周期管理有數據作為支撐,提前預判設備老化帶來的風險。可以大大減小特種設備上各種部位因為老化帶來的風險。
(1)國內特種設備管理目前存在粗狂式管理的普遍現象,具體到單位的規章制度、標準體系都是近幾年才逐漸形成,而且存在形式化現象,沒有具體到單位的獨特環境,相關技術示范比較稀缺。(2)檢測技術的運用嚴重依賴外包公司,但外包公司整體員工素質不如醫院設備管理人員的素質,前沿技術應用程度較低,導致問題排查效率不高。(3)醫院設備生命周期管理缺乏數據支持,安全評定和風險控制沒有相應機制。(4)特種設備的制造工藝和發達國家還有不小差距。
(1)設備全生命周期管理所需要的基礎數據,用基礎數據作為參考為設備全生命周期的管理提供參考。(2)醫院地埋管道存在線路復雜工作人員都不清楚年代久遠的管道路線的問題,傳統方式也難以檢查地埋管道的運行情況,如何運用檢測技術監測老舊管道狀況并防范風險事故的發生。(3)特種設備的關鍵部位可靠性研究,部分連接裝置的法蘭、溫控閥長期出現問題,如何提高關鍵部位的可靠性。(4)建立特種設備安全評價體系,特種設備安全監察體系。(5)建立特種設備事故分級管理應急機制、事故減災救災預案、技術保障體系。