logo

logo

logo

logo

logo

الأنابيب الطبية المركزية (منظومات-)

انابيب طبيه مركزيه (منظومات)

Centrally medical pipe systems - Systèmes de tuyaux médicaux centraux

الأنابيب الطبية المركزية (منظومات-)

محمد فراس الحناوي- حنان محمود مخيبر

أهم الغازات الطبية المستخدمة في المستشفيات

الأسس العلمية لتصميم شبكة الغازات الطبية

النظام المركزي لتزويد الغازات الطبية في المستشفى 

 

تُعدّ شبكة الغازات الطبية المركزية central pipe system من المكونات الأساسية لعمل المستشفيات. فهي أسلوب فعال واقتصادي لتزويد أقسام المستشفى المختلفة، مثل العمليات والعناية المشددة وغرف المرضى وغيرها بالغازات الطبية الضرورية بالكمية والضغط الصحيحين (الشكل1). وقد وُضعت هذه الشبكات بديلاً من الأسطوانات المنفصلة التي كانت تنقل إلى الغرف المراد استخدام الغاز فيها؛ إذ كانت هذه الطريقة بدائية ومحفوفة بكثير من المخاطر، وتعرِّض كلاً من المرضى والعاملين والمشفى للعديد من الأضرار، منها الضجيج وتسرب الغازات من الأسطوانات والتلوث البصري وتضرر الأرضيات وغيرها. وقد أتاحت شبكة الغازات الطبية إمكانية الحصول على الغاز الطبي المطلوب بالضغط والتدفق المناسبين من خلال مآخذ جدارية مخصصة للتطبيقات المستخدمة، وسهّلت مراقبة تلوث الغازات وكشف حالات التسرب والانسدادات ومعظم الأعطال المحتملة في أجزاء نظام التوزيع المركزي للغازات.

الشكل (1): مخطط أماكن محطات الغازات المركزية وشبكات الأنابيب الموزعة على المشفى.

أهم الغازات الطبية المستخدمة في المستشفيات

1 - غاز الأكسجين O2  بضغط يبدأ من 3.5 بار، ويصل حتى 5 بار.

2 - أكسيد ثنائي الآزوت   ON2 أو أكسيد النتروس nitrous oxide بضغط يبدأ من 3.5 بار، ويصل حتى 5 بار.

3 - الهواء الطبي المضغوط بضغط يبدأ من 3.5 بار، ويصل حتى 5 بار.

4 - السحب (التخلية) vacuum للأعمال الطبية والجراحية بحدود 500 ميلي بار ضغط مطلق، وهو من النوع الجاف.

5 - غاز ثنائي أكسيد الكربون  CO2 بضغط يبدأ من 3.5 بار، ويصل حتى 5 بار.

6 - الهواء العالي الضغط بضغط يبدأ من 8 بار، ويصل حتى 10 بار.

7 - مزيج الأكسجين مع أكسيد النتروس بضغط يبدأ من 3.5 بار، ويصل حتى 5 بار.

8 - تُزوَّد المخابر بهواء مضغوط بحدود 2 بار.

9 - الهواء المضغوط للعيادات السنية بحدود 6 بار.

10 - الآزوت بحدود 11 بار.

11 - طرد غازات التخدير (WAGD) Waste Anesthesia Gas Disposal  بضغط تخلية قدره 500 ميلي بار مطلق.

12- التخلية للعيادات السنية بضغط 500 ميلي بار مطلق، وهي من النوع الرطب؛ أي تنقل المفرزات عبر أنابيب الشبكة إلى خزان تجميع.

وقد تختلف القيم المذكورة أعلاه بحسب المعيار العالمي المستخدم في التصميم.

تُستخدم هذه الغازات الطبية في المستشفيات لأغراض المعالجة. فالأكسجين الطبي يُستخدم في عملية التخدير والإنعاش؛ وكذلك يستنشقه المرضى المصابون بنقص الأكسجين في الجسم. أما أكسيد ثنائي الآزوت فيُستخدم في المستشفيات أساساً في عمليات التخدير. وثمة تطبيقات طبية وغير طبية للهواء المضغوط في المستشفيات، ويشمل استعمالها الطبي عمل المخابر ومعدات المعالجة بالاستنشاق وتشغيل المعدات الجراحية والسنية. في حين يشمل الاستعمال غير الطبي معدات الصيانة وأدواتها في القسم الهندسي وتشغيل صمامات أجهزة التعقيم. ويُستخدم السحب (التخلية) للمريض في حالات سحب الدم أو الصديد من الجسم وسحب المفرزات، كما يُستخدم في مخابر المستشفى. ويُستخدم غاز ثنائي أكسيد الكربون مساعداً في عمليات الجراحة التنظيرية لنفخ الأوساط التي تدخلها المناظير لتسهيل مرورها وحماية الأنسجة المحيطة من الأذى. ويُعنى نظام سحب غازات التخدير الفائضة بالغازات التي تخرج من الدارة التنفسية للمريض والتي يسبِّب وجودها في جو غرف العمليات إلى تخدر الطاقم الطبي إذا تُركت من دون طرد.

لضمان سلامة عمل الشبكة يجب أن تُصمَّم الشبكة وتُنفَّذ وتُستعمل وتصان بطرائق علمية سليمة تعتمد على القوانين العلمية الناظمة لكشف أي تسرب أو انسداد أو تلوث أو تأكّل في الشبكة وغيرها من الظواهر التي قد تؤثر في صحة المرضى والعاملين في المستشفى وسلامتهم.

الأسس العلمية لتصميم شبكة الغازات الطبية

وفقاً لمعادلة الاستمرارية في شبكة الأنابيب؛ فإن تدفق الغاز في خط الأنابيب الرئيسي يجب أن يكون مساوياً لمجموع التدفقات عبر الأنابيب المتفرعة منه، على افتراض عدم فَقْد أي مقدار من الغازات نتيجة حدوث تسريب ما في الشبكة. ويجب الانتباه إلى اختلاف قطر الأنابيب المستخدمة بحسب الموقع من الشبكة، وما ينجم عنه من اختلافات في سرعات الغازات ضمنها حيث تزداد هذه السرعات بصغر أقطار الأنابيب، ومن ثَمَّ يؤثر ذلك في قيمة ضغوط الغازات في الشبكة. وقد يحدث فَقْدٌ في قيمة ضغط الغازات في شبكة الأنابيب نتيجة الاحتكاك داخل الأنابيب (وهو قليل نسبياً) أو نتيجة استعمال تفرعات وصمامات وغيرها في مسار الغازات في الشبكة، ولهذا الفقد قيمة أكبر نسبياً. يمكن حساب قيمة الضغط في الشبكة باستخدام معادلة الغاز الحقيقي:

الوصف: D:\المجلد 3 تقانة اخراج\36\Image433412.jpg

حيث T هي درجة حرارة الغاز، وP هي قيمة ضغطه، وR هي الثابت العام للغازات، وn عدد مولات الغاز ذي الحجم V، وZ هو معامل الانضغاطية.

من ناحية أخرى، تؤثر طبيعة المواد المصنّعة منها الأنابيب ودرجة تأكّلها وخشونة سطحها الداخلي أو نعومته في طبيعة جريان الغازات فيها. ويُحسب الأخير من خلال قيمة عدد رينولدزRe المعرَّف بالمعادلة (1):

الوصف: D:\المجلد 3 تقانة اخراج\36\Image437342.jpg

 

حيث u هي سرعة الغاز في الأنبوب ذي القطر d، و ρ هي كثافة الغاز، وµ هي لزوجته النسبية.

أهم المدارس في مجال تصميم شبكات الغازات الطبية هما المدرستان الإنكليزية والفرنسية. ففي الأولى تُضبط قيمة ضغط الغازات في شبكة الأنابيب إلى القيمة المطلوبة مباشرةً من مصدر التزويد المركزي قبل عملية الضخ، أما في الثانية فتُضبط قيمة ضغط الغازات عند مدخل كل قسم من أقسام المستشفى إلى ضغط التخديم المطلوب بعد ضخه من مصدر التزويد المركزي في أنابيب الشبكة بقيمة ضغط أعلى. وبذلك تكون الاختلافات الجوهرية بين المدرستين هي طريقة تصميم الشبكة، وضغط التخديم وقطر الأنابيب المستخدمة.

النظام المركزي لتزويد الغازات الطبية في المستشفى

المكونات الأساسية للنظام المركزي لتزويد الغازات الطبية في المستشفى هي:

• مصدر التزويد: ويتكون من غرفة التزويد المركزية مع معدّات التحكم أو غرفة التحكم.

• نظام التوزيع: وهو نظام من الأنابيب الممتدة إلى المناطق التي تحتاج إلى توفر الغازات الطبية.

• مآخذ استخدام الغازات أو مخارجه: وهي صمامات خرج ذات توزّع ملائم إضافة إلى مقاييس التدفق المتوافرة عند نقاط الاستخدام.

• معدات المراقبة والإنذار؛ إذ يوجد إنذار صوتي ومرئي يراقب قيمة الضغط. والغاية منه إنذار قسم الصيانة.

غرفة التزويد المركزية

غرف تزويد الأكسجين وأكسيد ثنائي الآزوت

تتألف عادة من مَشعب manifold ولوحة تحكم. يمكن أن يكون المَشعب صغيراً مؤلفاً من صفين، كل واحد منهما مؤلف من أسطوانتين؛ أو ضخماً يتكون كل واحد منهما من نحو 20 أسطوانة. تتألف لوحة التحكم من منظِّمات ضغط أساسية وثانوية لضمان وصول الغاز إلى خط الأنابيب بقيمة الضغط المطلوبة عند وجود الغاز في الأسطوانات. وعند فراغها أو في حالة عدم تدفق الغاز في خط الأنابيب لسبب ما؛ يُضاء مصباح الإنذار في لوحة التحكم، التي تحتوي أيضاً مقاييس ضغط تشير إلى قيمة الضغط في الأسطوانات (الشكلان 2 و3).

الشكل (2): غرفة التزويد المركزية المؤلفة من المشعب (ب) و لوحة تحكم (أ).

الشكل (3): مخطط تمثيلي لمحطة الأكسجين أو أكسيد ثنائي الآزوت.

يُستعمل مقاسان من الأسطوانات (مقاسG، ومقاسJ) للغازات الطبية التي تُزوَّد من خلال أسطوانات، ويبين الجدول (1) السعات المختلفة للأسطوانات المستخدمة في شبكة الانابيب.

الجدول (1) مقاس الأسطوانات المستخدمة في شبكات الأنابيب الطبية

الغاز

السعة الاسمية (لتر) عند ضغط 137 بار

السعة المستخدمة (لتر)

الأكسجين مقاس الأسطوانة J

6800

6540

أكسيد ثنائي الآزوت أسطوانة مقاس J

18000

 

أكسيد ثنائي الآزوت أسطوانة مقاسG

9000

8900

هواء طبي أسطوانة مقاس J

6400

6220

5550

مزيج أكسجين / ثنائي أكسيد الكربون أسطوانة مقاس J

6800

6540

يُستعمل المشعب الثانوي آلياً عند انخفاض الضغط في أحد الفرعين عن ضغط العمل المسموح به (أي فراغ ذلك المشعب) للمزود الأولي، وذلك من خلال صمام تبديل آلي automatic changeover valve. وفي حال حصول عطل في تزويد التشغيل؛ يتسلّم مزود احتياطي العمل، فتقوم مجموعة الطوارئ بتوفير تزويد الغاز عبر الأنابيب. وتتألف هذه المجموعة من منظم وأنبوب ضغط عالٍ يصل إلى أسطوانتين مثلاً، ويُزوَّد الغاز مباشرة إلى خط الأنابيب عبر مخرج التخديم.

يجب تخزين الأكسجين بشكل غازي أو سائل وأكسيد ثنائي الآزوت على نحو مستقل عن الغازات والسوائل القابلة للاشتعال. كما يجب أن يكون مكان التخزين خالياً من المواد القابلة للاحتراق. وإذا تجاوز حجم الغاز المخزَّن 2000 قدم مكعبة؛ ينبغي التخزين خارج البناء. علماً أن مكان التخزين يجب أن يحتوي على مولد احتياطي، وتهوية مناسبة، ووسيلة اتصالات ضوئية وهاتفية.

غرف أنظمة توليد الهواء المضغوط والتخلية

تحتوي أيضاً غرفة التزويد المركزي على (1) منظومة التخلية (2) منظومة الهواء المضغوط (3) مزود أولي.

تتألف منظومة التخلية من مضخة تخلية مزوَّدة بمحرك كهربائي. ينظِّم خزان أسطواني (المستقبِل receiver) ضغط نظام خط الأنابيب عند كل نقاط الخرج. وللمحرك قاطعة ضغط سلبي، وظيفتها التشغيل والإيقاف الآليين.

تجري عملية التخلية المركزية عن طريق مضختين (أو أكثر) تعملان على نحو متزامن أو بالتناوب. ويجب أن يكون كل منهما قادراً على المحافظة على نسبة 75% من ضغط التخلية الكلي اللازم خلال وقت الذروة، ويجب أن تتناوب المضخات آلياً. يُوزَّع نظام تزويد التخلية المركزي عبر شبكة من الأنابيب، ويحتوي هذا النظام على معدات للتحكم وعلى أنابيب وجهاز إنذار. وتنتهي الأنابيب بصمامات للمخارج عند نقاط الاستخدام.

تتألف وحدة الهواء المضغوط عادةً من ضاغطين للهواء يعملان بالتزامن وكل منهما قادر على توليد نسبة 75% من كامل الاستطاعة المطلوبة للمشفى. يسبق الضواغط مرشحات تقوم بتنقية الهواء الداخل إلى الضواغط من ذرات الغبار الموجودة في الجو، ومن ثم يعبر الهواء المضغوط إلى نظام التجفيف. ويُعدّ التبريد إحدى التقنيات المتبعة لتجفيفه، وهذا يؤدي إلى تكاثف الرطوبة الموجودة في الهواء وكذلك الزيت، ومن ثم يمكن التخلص منهما في هذه المرحلة. يتابع الهواء مروره إلى الخزان المستقبل الذي يؤدي دوراً في إبقاء الشبكة بعيدة عن الاضطرابات في الضغط. ويعبر الهواء بعد خروجه من الخزان مرشحات جزيئية، ومن ثم يخضع للتجفيف مرّة أخرى، ومن بعدها يمر بمرشحات بكترية حيث يخرج باتجاه فرعين؛ أحدهما لتزويد المشفى بالهواء ذي الضغط المنخفض، والآخر بالضغط المرتفع.

 

الشكل (3): مخطط تمثيلي لمحطة الأكسجين أو أكسيد ثنائي الآزوت.

 

الشكل (4): مخطط تمثيلي لمحطة التخلية.

 

الشكل (5): مخطط لمحطة توليد الهواء المضغوط.

 

في حال حدوث فشل في نظام التزويد بالهواء والتخلية؛ يُستخدم نظام مضخة- محرك في وضعية الاستعداد لتوفير تزويد مستمر (غير متقطع).

يقع قسم التزويد بالغاز بالطابق الأرضي في جزء خلفي للبناء قرب منطقة الصيانة. ويفضل أن يحدد مكان خاص لغرف التزويد المركزي بالأكسجين وأكسيد ثنائي الآزوت (الشكل1) وآخر لغرف تزويد الهواء المضغوط والتخلية. ويجب ألّا تكون هذه المواقع معرضة لخطر الحريق.

إذا كان المشفى ذا استهلاك كبير من الأكسجين؛ تُستخدم خزانات أكسجين سائل، توضع خارج مبنى المشفى بمنطقة بعيدة عن مصادر الحرارة. أما التطور الجديد في عملية تزويد الأكسجين الطبي فهو توليده في موقع المشفى مباشرة، وهذا ما ينفي الحاجة لتعبئة الأسطوانات، ويضع خرج المحطة في الاستهلاك المباشر، كما هو موضح في الشكل (6).

الشكل (6): مخطط تمثيلي لمحطة توليد الأكسجين.

يتألف الهواء من نسبة 21% من الأكسجين و78% من الآزوت و0.9% من الأرغون و0.1% من غازات أخرى. يُضغط الهواء، ومن ثم يجري تجفيفه وتبريده وتخليصه من الزيوت والماء، يدخل الهواء المضغوط بعدها إلى وعاء الامتزاز adsorption vessel المكوَّن من طبقتي منخل جزيئي molecular sieve مصنوع من مادة الزيوليت حيث تقوم أول طبقة باجتذاب الآزوت بضغط عالٍ، وتسمح للأكسجين بالمرور مع الأرغون، وتؤدي الطبقة الثانية دوراً في رفع نقاوة الأكسجين العابر. وبعد ذلك، يعبر الأكسجين الناتج إلى وعاء الأكسجين ذي الضغط المنخفض، ومن ثم يُضغط الأكسجين لتخزينه في وعاء يمكن بعدها توزيعه في الشبكة المركزية بالضغط والتدفق المطلوبين. والغاية من استخدام وعاءي امتزاز هي إمكانية العمل بالتناوب، فما إن تشبع طبقتا المنخل الجزيئي في الوعاء الأول حتى يُنقل العمل إلى الوعاء الثاني، ويُمرر بعض الأكسجين النقي الناتج ذي الضغط المنخفض إلى الوعاء المشبع مؤدياً إلى إعادة تنشيط المناخل الجزيئية بتخليصها من الآزوت تحت ضغط منخفض.

أنابيب الشبكة

بحسب المعيار البريطاني؛ يجب أن تكون الأنابيب وملحقاتها من أكواع ومشعبات خالية من الشقوق، ليست مصنوعة من الحديد، بل من النحاس الأحمر الطبي المختزل مع قليل من الفسفور غير المؤكسد deoxidised وغير المحتوي على مركّبات الزرنيخ (لجميع غازات الأكسجين، وأكسيد ثنائي الآزوت، والهواء المضغوط الطبي ذي ضغط التشغيل المنخفض، وضغط التشغيل العالي، وأنابيب السحب). وينبغي أن تكون الأنابيب من النوع المسحوب المستقيم بأطوال نظامية ومرمزة بالحفر برمز يتطابق مع المعيار المعتمد ومع شهادة المنشأ.

تُجمع الأنابيب باستخدام قضبان اللحام الحشوية وبوجود غاز الآزوت الخالي من الأكسجين، الذي يُضخ عادةً في الأنابيب تحت ضغط معيّن، يمكن مراقبته في أثناء عملية اللحام؛ وذلك لمنع تشكل الأكاسيد. يُمنع استخدام غاز ثنائي أكسيد الكربون غازاً خاملاً.

يجب أن تظل شبكة الأنابيب بعد استكمالها مضغوطة بالهواء الطبي حتى انتهاء العمل وبداية العمل بالشبكة رسمياً، وتوضع أغطية على نهايات الأنابيب التي لم يكتمل العمل فيها لمنع دخول الهواء الجوي.

يجب حماية الشبكة من الضرر الفيزيائي كالتأكّل والصدأ. وينبغي ألّا تُركّب بشكل ظاهر في مناطق ذات حمل حراري مرتفع كالمطابخ و قسم الغسيل، أو في الغرف التي يجري تخزين المواد القابلة للاشتعال فيها. يمكن استخدام ترميز لوني للأنابيب وفقاً لطبيعة الغاز المار فيها (الجدول 2).

الجدول (2): الترميز اللوني المعتمد لأنابيب شبكة الغازات الطبية في المستشفيات 
الوصف: D:\المجلد 3 تقانة اخراج\36\60-6a.jpg

قبل تركيب الأنابيب وبناء الشبكة؛ يجب التأكد من أن الأنابيب مطابقة للشروط العالمية من حيث الترميز المنقوش عليها ووجود أغطية بلاستيكية محكمة الإغلاق لِطرفي الأنبوب.

تُركب حوامل للأنابيب سقفية بمسافة بحسب الأقطار وأوضاع الأنابيب وفق الجدول (3).

يُفترض في حال مرور أنابيب غازات بعضها بجانب بعض وبأقطار مختلفة اعتماد مسافة أصغر قطر موجود في الحزمة بغية التناظر

الجدول (3): يبين المسافات التي يجب أن تركب فيها حوامل الأنابيب وفقاً لقطر الأنبوب ووضعه.

القطر الخارجي للأنبوب[mm]

المسافة العظمى في الصواعد[m]

المسافة العظمى في الأفقيات[m]

12

1.2

1.0

15

1.8

1.2

22

2.4

1.8

28

2.4

1.8

35

3.0

2.4

42

3.0

2.4

54

3.0

2.7

76

3.6

3.0

 وسهولة العمل في حال اختلفت مواضعها بعضها بين بعض. وفي حال عبور الأنابيب في الجدران؛ تمدد داخل وصلات البولي فينيل كلورايد (PVC) polyvinyl chloride .

توضع لصاقات على الأنابيب كل مسافة 3 م؛ بحيث تتطابق مع المعيار المعتمد وهي تحمل أسماء الغازات وألوانها واتجاهات الخطوط . تُعلَّم جميع الصمامات بوساطة لصاقات للتعريف عن القسم الذي تتحكم فيه، يجب أن يكون هناك مؤشر سهم يدل على اتجاه التدفق لكل صمام.

صمامات قابلة للقفل

تُوزَّع الصمامات على مناطق متعددة من المحطات؛ لتسمح بالصيانة وعزل الأجزاء الرئيسة وتصل المنابع إلى نظام أنابيب التوزيع. تُوزَّع الصمامات القابلة للقفل:

• عند مدخل الشبكة للمبنى وعند مخرجها.

• على الفروع والصواعد عند ارتباطها مع خط الأنابيب الرئيسي.

تزود كل الصمامات خارج غرف المحطات بأقفال.

المآخذ outlets

وبشكل مشابه للتمديدات الكهربائية- حيث تُمدد الأسلاك الكهربائية من اللوحة الكهربائية إلى المآخذ الموجودة على الحائط- يجري تمديد الأنابيب النحاسية المخصصة للغازات الطبية حيث تنتهي بمآخذ تركّب على الجدران مباشرة أو على وحدات حائطية bedhead unit أو سقفية تسمى المتدلي السقفي ceiling pendants بحسب المنطقة المراد تزويدها وموضع المريض.

تُرمّز المآخذ لونياً، ولا تُحرّر الغازات الطبية إلا بعد استخدام الوصلات المناسبة لكل غاز على حدة والتي عادة تدخل وتضغط على نابض داخلي بهدف تحريرها.

 

الشكل (7): المآخذ المرمزة لونياً للغازات الطبية.

 

علب الصمامات والمراقبة

توضع في كل طابق من المبنى علب صمامات محلية area valve box تمر من خلالها الخطوط الرئيسية، ومن ثم تمرر الغازات إلى الأقسام المعنية. وتُزوَّد علب الصمامات المحلية إلى الأجنحة العامة ووحدات العناية المركزة، والإفاقة، ووحدات العناية بالأطفال الرضع، وأقسام العمليات التي يُفضل أن يكون هناك علبة صمامات مستقلة لكل منها.

تتألف علبة الصمامات من صمام إغلاق ومؤشر مراقبة ضغط التغذية لكل فرع خاص بالقسم كما هو موضح في الشكل (8).

 

الشكل (8): أ - صندوق الصمامات ومؤشرات الضغط.

ب - الصندوق بعد إغلاقه.

 

 وتربط مع هذه العلبة لوحة إنذار محلية، حيث توضع حساسات ضغط ذات خرج إلكتروني، وتربط مع لوحة المراقبة والإنذار، فإذا ارتفع الضغط عن مقدار معيّن أو انخفض؛ انطلق انذار صوتي مع إنذار مرئي (الشكل9).

 

الشكل (9): اللوحة الرقمية التي تعطي المستخدم إنذاراً ضوئياً وصوتياً. 

 

إن العناية بشبكة أنابيب الغازات الطبية هو أمر ضروري ومهم جداً لسلامة المرضى. فتبدأ العناية بالتصميم الجيد واستخدام المواد المنصوص عنها في المعايير العالمية، وتجرى عليها الاختبارات اللازمة في أثناء التركيب وبعده، ومن ثم الصيانة والمتابعة لعمليات تبديل المرشحات والاختبارات الدورية. فكثيراً ما أدى إهمال المرشحات الخاصة بالهواء الطبي إلى تشكل الرطوبة في الأنابيب وما ينجم عنه من تشكل مستعمرات بكترية في الأنابيب. كما أن التصميم غير الصحيح قد يؤدي إلى تزويد المرضى بغازات التخدير بدلاً من الأكسجين؛ وهذا ما يعرض حياة المرضى لخطر جسيم.

تصميم الشبكة

عند بداية تصميم شبكة الأنابيب الطبية، يوضح التصور المبدئي لتوزع المآخذ وأعدادها، ومن ثم تُرسم مسارات مجموعة الأنابيب باتجاه علب الصمامات المحلية وبعدها باتجاه المحطة المركزية.

لتصميم أقطار الأنابيب يجب أن تبدأ هذه المرحلة بحساب مجموع التدفقات في كل فرع بعد إدخال معامل الاستخدام.

يُعبر عن التدفق المطلوب Qa عند المأخذ كتدفق هواء حر عند درجة حرارة وضغط معياريين. وتعطى العلاقة بين التدفق الحجمي Qa عند درجة حرارة وضغط معياريين والتدفق الحجمي Qg عند الضغط داخل الأنابيب Pg بالعلاقة (2):

الوصف: D:\المجلد 3 تقانة اخراج\36\Image331652.jpg

حيث:

Ap الضغط الجوي

Pg الضغط داخل الأنابيب

يبين الجدول (4) التدفقات اللازمة للمآخذ قبل الأخذ بالحسبان عامل الاستخدام diversified factor.

الجدول (4) : الضغط الاسمي والتدفق التصميمي والمطلوب للغازات الطبية.

     

التدفق

Litres/min

الخدمة

موقع الخدمة

الضغط الاسمي

kPa

التدفق المطلوب

Qa

التدفق التصميمي

الأكسجين

غرف العمليات

400

20

100 a

المناطق الأخرى

400

6

10 b

أكسيد ثنائي الآزوت

كل المناطق

400

6

15

الهواء الطبي ذو الضغط المنخفض

غرف العمليات

400

40

40c

غرف العناية المشددة/ الخدج

400

80

80c

العناية المشددة الحرجة

400

80

80c

مناطق أخرى

400

10

80c

الهواء الجراحي

غرف العمليات

700

350

350d

السحب (الشفط)

غرف العمليات

40 (300 مم زئبق) تحت الضغط الجوي

40

40

الإفاقة

40

40

العناية المشددة الحرجة

40

40

إقامة المرضى

40

40

مزيج الأكسجين/ثنائي أكسيد الكربون

غرف عمليات جراحة القلب/ معالجة الأورام

400

40

100

a خلال مرحلة دفق الأكسجين في غرف العمليات والتخدير.

b الضغط الأصغري عند تدفق 572 لتراً بالدقيقة.

c من أجل أجهزة منافس (تنفس صناعي) ومرذذات.

d أدوات جراحية.

e الضغط المطلوب في مأخذ الغازات؛ وليس في خط الأنابيب.

 

الاختبارات والتأكد من سلامة شبكة الأنابيب

يجب تنفيذ اختبارات السلامة على أنظمة الغاز الجديدة لضمان أدائها جيداً؛ وذلك قبل وضعها في الخدمة. ويجري ذلك بغية التأكد من:

• تطابق نتيجة اختبارات السلامة مع المعايير المتبعة.

• التأكد من عدم وجود حالات التسريب والمجال الصحيح للضغط واستعمال الصمامات الصحيحة.

• التأكد من تسمية الأنابيب ومخارج المحطة وصمامات التحكم.

• اختبار التوصيلات الداخلية، ومعدل التدفق، وانخفاض ضغط النظام، وأداء النظام.

• الاختبارات الوظيفية لكل مصادر التزويد.

• الاختبارات الوظيفية لأنظمة الإنذار؛ بما فيها التأكد من دقة مكونات النظام.

• عملية تنظيف النظام من الغازات flushing وملئه من مصادر الغازات المحددة.

• اختبارات نقاء مصادر الغازات ونظافتها.

• اختبارات تحديد الغاز المعين عند كل مخرج محطة.

اختبار الضغط الأولي لشبكة أنابيب الغاز

قبل توصيل مكوِّنات النظام (قواطع إنذار الضغط، ومقاييس الضغط، ومشعبات، وصمامات تحرير الضغط)، وبعد تركيب مخارج المحطة ومداخلها مع وضع معدات الفحص في أماكنها؛ يُعرَّض كل جزء من شبكة الأنابيب إلى ضغط فحص قيمته تبلغ مرّة ونصفاً من قيمة ضغط العمل (على الأقل  150psi = 10bar). ويُستخدم غاز الآزوت الجاف والخالي من الزيت لعملية الفحص. يجب الاستمرار بهذا الاختبار حتى يتم فحص كل وصلة وخلوها من التسريب باستخدام ماء صابوني أو مواد أخرى ذات فعالية مماثلة. ثم يُفصل منبع الغاز (الآزوت) عن الشبكة.

يُدوَّن زمن بدء الاختبار والتاريخ ودرجة حرارة الجو المسجلة وضغط الشبكة الحالي، وتترك الشبكة لمدة 24 ساعة. ومن ثم تُسجّل درجة حرارة الجو والضغط النهائي الذي وصلت إليه الشبكة. يجب ألّا يزيد فرق الضغط الناتج بين القراءتين على فرق الضغط المحسوب من المعادلة (3):

الوصف: D:\المجلد 3 تقانة اخراج\36\Image368325.jpg

حيث:

الوصف: D:\المجلد 3 تقانة اخراج\36\Image374513.jpg: هو فرق الضغط بين القراءتين بواحدة الكيلو باسكال k Pa.

n: عدد المآخذ المركّبة على الشبكة.

h: عدد ساعات الاختبار.

V: حجم الشبكة (الفراغ داخل الأنابيب) باللترات عند الضغط الجوي النظامي.

أما فرق الضغط للأنابيب (أي الفرق بين الضغطين عند التعبئة وبعد مرور الزمن للاختبار) من دون تركيب المآخذ؛ فيجب ألا يزيد على k Pa 40 = bar 0.4 لكل من: الأكسجين والهواء المضغوط الطبي 4 بار وأكسيد ثنائي الآزوت.

في حين يكون1.1bar = 110k Pa  للهواء الجراحي.

و   0.266bar = 26.6k Pa لنظام السحب (التخلية).

الملاحظ أن الرقم المسموح به هو عشر قيمة الضغط العامل.

يُضاف إلى نظام السحب اختبار آخر، يُطبَّق فيه ضغط السحب مدة ساعة واحدة على الشبكة، وتراقب زيادة الضغط التي يجب ألّا تتجاوز     0.1bar =10k Pa.

اختبار الوصلات الداخلية لشبكة أنابيب الغاز

يجب التأكد من عدم وجود أي وصلات داخلية بين أنظمة الغاز الطبية المتعددة وأنابيب السحب (التخلية). يُخفض ضغط أنظمة الأنابيب إلى الضغط الجوي، وتفصل مصادر غاز الفحص عن أنظمة الأنابيب باستثناء النظام الوحيد الجاري اختباره. ثم يشحن النظام تحت الاختبار بغاز الآزوت الجاف والخالي من الزيت بقيمة ضغط تصل إلى 50psi   (   345kPa=3.45bar  ).

بعد تركيب المآخذ المناسبة الموافقة لمسميات المخرج/المدخل، يُفحص كل مخرج/مدخل مفرد في كل نظام أنابيب للغاز الطبي والسحب لتحديد أن غاز الفحص قد توزع فقط في نظام الأنابيب تحت الاختبار.

يُفصل مصدر غاز الفحص، ويُخفّض ضغط النظام المختبر إلى الضغط الجوي. تتكرر عملية فحص الوصلات الداخلية لكل غاز طبي وتخلية مركّب في نظام الأنابيب. يجب أن يتضمن اختبار الوصلات الداخلية أيضاً نظام أنابيب السحب مع أنظمة أنابيب الغاز الطبي، وذلك في مكان تركيب نظام السحب الطبي.

الاختبار الأخير بالضغط المستمر لشبكة أنابيب الغاز

بعد إكمال فحوصات الضغط الأولي بنجاح؛ تخضع أنابيب توزيع الغاز الطبي لفحص ضغط مستمر. ويُنفّذ ذلك بعد التركيب النهائي لأجسام صمام الخرج والمآخذ ومكونات نظام التوزيع الأخرى (أدوات إنذار الضغط، ومؤشرات الضغط، وصمامات تحرير الضغط الخطية ونحوها).

يُغلق صمام التزويد خلال هذا الفحص، وتخضع شبكات الأنابيب إلى ضغط مستمر لمدة 24 ساعة باستعمال الآزوت الجاف الخالي من الزيت. تُضبط قيم ضغوط الاختبار إلى نسبة أعلى بمقدار 20 % من قيمة ضغط تشغيل النظام العادي.

يُحدد مكان أي تسريب في الشبكة؛ إن وجد، ثم يجري إصلاحه وإعادة الاختبار. ويجب ألّا يكون هناك أي تغيير في ضغط الفحص إلا ذلك الناجم عن تغيرات درجة الحرارة المحيطة.

اختبار الضغط الأولي لشبكة أنابيب السحب

يجب اختبار كل جزء من شبكة أنابيب الغاز الطبي والسحب. تُجرى فحوص الضغط الأولي بعد تركيب أجزاء الشبكة التابعة لمخارج المحطة ومداخلها وقبل تركيب مكونات شبكة أنابيب التوزيع التي من الممكن أن تتلف بسبب ضغط الفحص مثل أدوات إنذار ضغط السحب، ومؤشرات الضغط والتخلية وصمامات تحرير ضغط الخط وغيرها.

يجب أن يبقى صمام مصدر التغذية بالغاز مغلقاً خلال هذه الفحوصات، وتُضبط قيمة ضغط غازات الفحص بمعدل مرّة ونصف من ضغط تشغيل النظام؛ وليس أقل من ضغط مقياس  150psi

kPa1,035=0.01bar ).

يُحافظ على قيمة ضغط الفحص حتى يُنفَّذ الاختبار لكل وصلة للتأكد من حالات التسريب باستخدام محلول الماء الصابوني أو أي مواد أخرى مماثلة بالفعالية للكشف عن التسريب؛ بحيث تكون آمنة للاستعمال مع الأكسجين. يُحدّد مكان أي تسرب في الشبكة؛ إن وجد، ثم يجري إصلاحه وإعادة الاختبار.

مراجع للاستزادة:

- California Pluming Code, Chapter 13Health Care Facilities and Medical Gas and Vacuum Systems 2010.

- G. D. Kunders, Hospitals; Facilities Planning and Management, McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi, 2006.

- National Health Service Medical Gas Pipeline Systems Design, Installation, Validation and verification (Health Technical Memoranda (HTMs) 2022) 2007.

- K. G. Wentink, Medical Gas and Vacuum Systems. Continuing Education from Plumbing Systems & Design. (Psdmagazine.org. January/February). 2006.


التصنيف : الهندسة الطبية
النوع : الهندسة الطبية
المجلد: المجلد الثالث
رقم الصفحة ضمن المجلد : 0
مشاركة :

اترك تعليقك



آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

عدد الزوار حاليا : 1045
الكل : 58491684
اليوم : 64198

أثر باشن ـ باخ

تقع المدرسة الأحمدية في حي الجلوم الكبرى في زقاق بني الجلبي، "جادة عبد الله سلام" حالياً أمام باب جامع البهرمية الشرقي في حلب، منطقة عقارية (7) محضر (3064). أنشأها أحمد أفندي بن طه زادة الشهير بالجلبي سنة 1165هـ/1751م وفقاً للكتابات الموجودة فوق بابيها (الخارجي والداخلي) وفوق باب القبلية.

المزيد »