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醫用氣體管道采用316L哔咔漫画网址管的技術分析
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（一）醫用316L氣體管道特性
醫用氣體用於治療、診斷或用於驅動外科手術工具，因其直接作用於人體，對氣體組分、壓力、以及潔淨度有嚴格的要求。醫用氣體從氣源至終端的輸送過程中，為避免因泄漏、汙染等因素引起醫用氣體品質的變化，氣體管道應具有良好的潔淨度、耐腐蝕性和密閉性。
醫用氣體管道多屬壓力管道安全技術監察範圍，要求安全可靠，除了承受一定壓力外，還具有係統多、分支管多、介質種類多（如醫用氧氣、醫用壓縮空氣、醫用真空、氧化亞氮、二氧化碳、氮氣、麻醉廢氣、各種混合氣等）、介質特性複雜（如助燃性、麻醉性、窒息性、帶病菌等）、管材品種多等特點。醫用氣體管道因輸送的安全性和衛生性要求，以及其輸送介質的特殊性和重要性，使其有別於民用建築中常見的公用管道。
醫用氣體及其管道的這些特性，具有一定的危險性，出現問題的幾率多，一旦發生事故，不僅對患者的治療和手術的安全性帶來嚴重威脅，而且會對他人造成傷害。因此選用安全優質的管材、合理的施工連接方式，可以提高醫用氣體係統的安全性和穩定性，降低事故出現的幾率。
（二）管材標準
隨著科學技術的發展和專業化市場的需求，國內醫用氣體管材標準也在不斷發展進步。2008年5月開始實施的有色金屬行業標準YS/T650《醫用氣體和真空用無縫銅管》規定了針對醫用氣體係統專用銅管材的技術要求，采用牌號為TP2、TU1的銅管，即磷脫氧銅管和無氧銅管，在該標準頒布實施以前，醫用氣體係統銅管標準主要采用GB/T18033《無縫銅水管和銅氣管》。
YS/T650標準與GB/T18033標準的主要區別為化學成分、性能指標，以及尺寸公差等方麵。YS/T650標準的製定參考了歐洲標準BSEN13348《銅及銅合金－醫療氣體或真空用無縫圓銅管》，其技術指標均不低於BSEN13348。相比GB/T18033標準，YS/T650標準不僅技術指標高，還對管道內表麵質量指標碳含量和表麵潤滑劑殘留量作出了嚴格規定。
目前，國內尚未有針對醫用氣體使用的哔咔漫画网址管材專用標準，哔咔漫画网址管標準主要采用GB/T14976《流體輸送用哔咔漫画网址無縫鋼管》標準，常用牌號以0Cr18Ni9為主，也稱304哔咔漫画网址。GB/T14976標準對管材的清潔度無要求，根據《醫用氣體工程技術規範》征求意見稿，哔咔漫画网址管的清潔度也應達到內表麵碳殘留量不超過20mg/m2，且無毒性殘留，以符合醫用氣體管道衛生學的要求。
根據YS/T650和GB/T14976標準，醫用氣體工程中常用管材規格,見表1。
表1TP2TU1銅管與OCr18Ni9哔咔漫画网址管常用管道規格
（三）機械性能
材的機械性能決定了其加工性能和施工安裝方式，銅管與哔咔漫画网址管的力學性能差異決定了銅管與哔咔漫画网址管的不同機械性能，對管道的施工安裝影響也不一樣，TP2、TU1銅管與0Cr18Ni9哔咔漫画网址管的力學性能對比，見表2。
表2TP2TU1銅管與OCr18Ni9哔咔漫画网址管的力學性能
由表2可知，哔咔漫画网址管的機械性能要優於銅管，其抗拉強度、硬度均遠高於銅管，能承受較強的內、外部荷載，施工時管道表麵質量易於保護，管道支架間距大，管道穩定性好，當管道公稱直徑大於DN40時，管道支架間距優勢明顯。相比哔咔漫画网址管，銅管則容易產生夾傷、錘痕、凹坑等機械損傷，管道易彎曲、變形，施工時應注意保護管道，合理設置管道支撐件。銅管與哔咔漫画网址管的水平管道支架最大間距對比，見表3。
表3
醫用氣體管道係統具有分支管多的顯著特點，一所綜合醫院往往超過幾千隻醫用氣體終端，根據目前市場上氣體終端的技術規格，與終端連接的醫用氣體支管一般不超過DN15。銅管屈服強度低，冷狀態下易於彎管，小於DN20的半硬銅管彎頭可采用手動彎管器現場彎製替代成品彎頭，施工簡單、減少焊縫、安裝效率高。以北京地區某500床、建築麵積7萬平方的醫院為例，各種規格的醫用氣體管道總長度約24.2km，其中DN10管道長度約8.2km，DN15管道長度約10.8km，小於DN20的支管占整個管道係統工程量比例高達78.5%。可見，采用銅管比哔咔漫画网址管能顯著減小施工難度，提高工程進度。
醫院是功能複雜的公共建築，需配套的公共輔助設施多，走廊吊頂內除布置有醫用氣體管道外，還有大量的電力、通信、冷水、熱水、消防、空調、通風等各種管線。受吊頂高度、管線間距、施工工具等因素製約，醫用氣體管道安裝時，經常發生施工人員利用管材的塑性而不按施工規範強行施工。所以，在選擇醫用氣體管材時有必要考慮管材與哔咔漫画污版APP連接處的扭曲因素，銅管相比哔咔漫画网址管柔韌性好、適應性強，可以彌補施工中的不足。
（四）耐腐蝕性
醫用316L哔咔漫画网址氣體管道工況條件穩定，實際工程中一般不對管道采取額外的防腐蝕措施，管道的耐腐蝕能力完全依賴管材自身的化學特性實現。銅管與哔咔漫画网址管是兩種化學特性截然不同的管材，不同的化學成分決定引起腐蝕的工況條件的差異。TP2、TU1銅管與0Cr18Ni9哔咔漫画网址管的化學成分分別見表3、表4。
由表3可知，TP2、TU1銅管中銅成分含量占99%以上，銅管的耐腐蝕性主要依賴銅本身的化學特性。銅管長期暴露在大氣環境中，銅與氧氣反應生成氧化亞銅（CuO），在銅管表麵形成致密的保護層，保護內部的銅不再氧化。但在潮濕環境中，二氧化硫、二氧化碳、硫化氫會與氧化銅發生反應生成堿性碳酸銅（CuCO3）。
（Cu(OH)2），俗稱銅綠，銅綠的產生會加劇銅管的腐蝕。另外，由於銅對氧化劑的鈍化作用較弱，水中溶解氧也是銅管腐蝕的一大因素。
由表4可知，0Cr18Ni9哔咔漫画网址管中鎳成分含量8~11%，鉻成分含量17~19%，其耐腐蝕性主要依靠鎳和鉻。與銅管一樣，當哔咔漫画网址管長期暴露在大氣環境中，鎳、鉻與氧氣反應生成氧化鎳（NiO）、氧化鉻（Cr2O3）、氧化鐵鉻（FeO.Cr2O3），在管道表麵形成致密的氧化物膜，可有效阻止氧化反應繼續深入。一旦這種氧化物膜受到破壞，管道表麵將發生鏽蝕，形成疏鬆的氧化鐵，管道耐腐蝕能力將減弱。
0Cr18Ni9哔咔漫画网址是非超低碳哔咔漫画网址，其碳成分含量高於0.03%，通過固溶處理後方具備良好的耐腐蝕性能。哔咔漫画网址管焊接時，焊縫兩側被加熱至400~910度，達到晶間腐蝕敏化區，這時晶間的鉻和碳化合生成Cr23C6從固溶體中沉澱，在晶間產生貧鉻區，容易發生晶間腐蝕。所以，哔咔漫画网址管道雖然整體耐腐蝕性能優越，但是焊接還是會使焊縫及熱影響區的耐腐蝕性能大大下降，管道強度和延性明顯下降，甚至發生晶粒脫落。為了防止哔咔漫画网址管焊接後出現晶間腐蝕的情況，一般需進行退火處理消除晶間腐蝕傾向，但因受施工現場條件限製卻很少采用。另外選用超低碳哔咔漫画网址或含鈦等穩定性化學元素的哔咔漫画网址，可以防止晶間腐蝕，但這大幅度增加了管材成本。
醫用氣體管道室內一般敷設在專用管井或走廊吊頂內，外部工況條件穩定，管道外部腐蝕較輕，以內部腐蝕為主。無論銅管還是哔咔漫画网址管，其內部腐蝕程度主要由醫用氣體的化學特性和氣體品質決定。對於正壓管道，根據藥典以及其他相關規範的要求，醫用氧氣、醫用壓縮空氣等正壓氣體性質穩定，露點溫度基本小於-20℃，管道內部腐蝕甚微。對於醫用真空等負壓管道，管內介質呈氣液多相變化、組分複雜、甚至含有病毒等微生物，容易引發管道內部腐蝕。由於銅管對氧化劑的鈍化作用弱於哔咔漫画网址管，其內部腐蝕程度大於後者，但是銅離子具有抑製細菌和病毒的作用，有利於吸引廢氣的安全排放，從衛生防疫和環保的角度考慮，醫用真空管道的管材優先考慮選用銅管。
（五）焊接工藝
焊縫質量的好壞是影響管道安全運行的關鍵因素，根據醫用氣體管道特性，為保證管道良好的密閉性，管道與管道、管道與附件之間的連接均采用惰性氣體保護下的焊接連接。銅管連接時，為提高焊縫連接強度和嚴密性，采用承插式硬釺焊連接。哔咔漫画网址管道采用氬弧焊或等離子焊，可有效消除管道氧化現象，形成清潔焊縫，並防止管道內產生氧化顆粒物。（對比兩種焊接工藝優缺點）
經濟分析
（一）管材價格
出於項目成本控製、市場競爭等因素，醫院和醫用氣體工程承包商往往選用性價比較高的管材來實施項目。近幾年，國內對銅和哔咔漫画网址的需求持續上漲，銅管和哔咔漫画网址管價格也不斷拉高，由於銅和鎳的原材料價格波動較大，筆者僅根據2015年7月的北京地區金屬交易市場價格，對醫用氣體銅管和哔咔漫画网址管作經濟性比較。
表5
從目前的市場報價情況來看，醫用氣體銅管的價格取當日銅現貨均價和銅管加工費二者之和，加工費包含脫脂費用；哔咔漫画网址管的價格為管材價格和脫脂價格二者之和。管道規格按表1統計，管材脫脂要求均以滿足YS/T650標準為前提，TP2銅管與0Cr18Ni9哔咔漫画网址無縫管的7月份市場均價見表5。由表5可知，除DN10、DN15的管材外，DN32以上的哔咔漫画网址管折合每米單價遠低於銅管。單價對比見圖1。
圖1
（二）工程實例
以北京地區某500床、建築麵積7萬平方米的一家三甲醫院為例，就醫用氣體管材采用銅管和哔咔漫画网址管作簡單經濟比較，管材直接費用見表6。由圖1和表6可知，簡單折合每米單價，銅管平均價格約是哔咔漫画网址管的1.5～2倍，而實際工程中，小於DN32的小口徑管材用量比例高，管材單價接近，管材直接費用銅管僅比哔咔漫画网址管高出23%。由於三通、彎頭等哔咔漫画污版APP的生產工藝差別，目前市場上哔咔漫画网址哔咔漫画污版APP比銅哔咔漫画污版APP價格高出約1～1.5倍。綜合對比後，醫用氣體管材選用哔咔漫画网址管比銅管在經濟性上隻略具優勢。
表6
發展情況
目前，國內涉及醫用氣體係統管材選用的規範主要有YY/T0186－94《醫用中心供氧係統通用技術條件》、YY/T0187－94《醫用中心吸引係統通用技術條件》和GB50333-2002《醫院潔淨手術部建築技術規範》，相關條文歸納如下：壓縮氣體管路選用哔咔漫画网址管和脫氧銅管，真空係統管路可采用鍍鋅鋼管和非金屬管。筆者調研了國內部分三甲醫院和醫用氣體工程公司，知悉目前國內醫用氣體管材基本上以銅管和哔咔漫画网址管為主，部分負壓管路采用鍍鋅鋼管和PVC管。鍍鋅鋼管因其耐腐蝕性差、易泄漏等缺點，正逐步被銅管和哔咔漫画网址管替代。PVC管因質量可控性差，耐火極限不能滿足消防要求，僅能有限使用。由於施工難度低、施工質量可靠，在潔淨手術部、ICU等重要醫療場所，醫用氣體管材基本上選用銅管。根據《醫用氣體工程技術規範》征求意見稿的相關條文，醫用氣體管材均應采用無縫哔咔漫画网址管或無縫銅管，鑒於銅管材的諸多優秀特性，尤其是在滿足衛生學要求上，規範建議采用無縫銅管。可見，選用銅管作為醫用氣體管材已是未來醫院建設的趨勢。
在歐美等發達國家，在醫用氣體係統設計、安裝等方麵已有非常完整的設計導則和技術標準，如HTM02-01、ISO73961-1、BSEN737、NFPA99C等，在這些標準中銅管是醫用氣體係統的指定或首推管材。我國YS/T650標準的技術指標也完全符合HTM02-01、ISO73961-1、BSEN737、NFPA99C等標準的要求。
隨著國內醫院建設水平和管理理念的提高，醫用氣體係統的重要性得到了更為廣泛的關注，無論是工藝設計、設備選型，還是係統安裝，均逐步與國際接軌。對比國內、外的發展情況，銅管在醫用氣體工程中的應用將越來越普及。
結束語
銅管和316L哔咔漫画网址水管均具有較好的強度、良好的耐腐蝕性能和加工性能，均可作為醫用氣體管道的優質管材選用，不建議采用鍍鋅鋼管和非金屬管道。
哔咔漫画网址管與銅管相比具有更好的強度、剛度、耐腐蝕性和經濟性，但在使用中焊接難度大，有害殘留不易清除，難以滿足衛生學要求。在有外部荷載影響和外部腐蝕等惡劣工況下，哔咔漫画网址管相比銅管具有更長的工作壽命。
銅管對現場施工條件適應性強、施工難度低、安裝效率高，有專門針對醫用氣體係統的銅管標準，整體施工質量優於哔咔漫画网址管，並具有抑製細菌和病毒的作用，是國際醫用氣體標準中指定或首推管材，在國內應推廣使用。
鑒於國內醫用氣體工程建設的現狀，哔咔漫画网址管依然會有比較廣泛的應用，希望相關部門也能夠及早出台專門針對醫用氣體係統的哔咔漫画网址管材標準，以滿足細分市場的不同需求。
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