欢迎访问本站!
行业头条  >  行业知识  >  医院里的医用气体,为啥不能用镀锌管
医院里的医用气体,为啥不能用镀锌管
半小时前   浏览:1   作者:管道

几年前有个县级医院做病房楼改造,把两层旧病房改成监护单元。施工队进场时,库房里还剩一批镀锌管,规格和图纸上要的铜管差不多,队长算了一笔账,铜管一米的价格是镀锌管的三倍多,还得等货,就自作主张把负压吸引那段改成了镀锌管,丝接,外面刷了防锈漆。

投用三个月,护士开始反映床头吸引无力,尤其是楼层末端那几间。设备科去测,真空泵本身没问题,末端负压只有三十几千帕,比设计值低了一半。拆开管道井一看,丝口处一圈白锈,管子里壁挂着锌的腐蚀产物,终端过滤器堵了一层灰白色的粉末。

先把结论放在前面:医用气体是国内少数在强制性条文里把镀锌管明确排除的系统。GB 50751-2012《医用气体工程技术规范》第 5.2.1 条是强制性条文,医用气体管道只认无缝铜管和不锈钢管,镀锌钢管不在其中。

这条规定不是拍脑袋定的。规范的条文说明里专门写了一段历史:镀锌钢管在国内医院的真空系统里曾经大量使用,长期运行证明它容易泄漏、寿命短、影响真空度,属于不可靠的材料,所以修订时不再采纳。

医院病房楼医用气体管道系统与镀锌管禁用示意

一、条文说明里写下的那段教训

GB 50751-2012 第 5.2.1 条要求医用气体管道采用无缝铜管或不锈钢管。条文说明解释了为什么只留这两种:铜是国际上公认的医用气体管材,焊接容易、焊缝质量好保证、抗腐蚀能力强,抗菌能力也强,目前国际上通用的医用气体标准里,包括医用真空在内的管道都用铜管。国内有不锈钢管的多年使用经验,强度和刚度比铜管更好,抗腐蚀能力也不错,缺点是管内有害残留不容易清除,小口径薄壁管焊接难度大,焊缝检验工作量大。

接下来就是那段关于镀锌管的原话:镀锌钢管在国内医院的真空系统中曾大量使用,并经长期运行证明了其易泄漏、寿命短、影响真空度等不可靠性,依据国际通用规范的要求本规范不再采纳。

一句话里有三个词,泄漏、寿命、真空度。这三个词恰好对应镀锌管在负压系统里的三个失效方式,下面分开说。

同一份规范还留了一个口子。设计真空压力低于 27 千帕的管路,比如麻醉废气排放、牙科真空,允许使用优质 PVC 之类的非金属管材。注意这个口子是给非金属管的,不是给镀锌管开的。

二、第一个死结:螺纹连接在负压下的泄漏

医用气体管路的连接方式,铜管用银基硬钎焊,不锈钢管用氩弧焊,都是冶金连接。镀锌管在建筑给水里靠的是螺纹加生料带,这是一个机械密封,靠的是牙型咬合和填料填充缝隙。

正压管道漏水,水往外渗,看得见。负压管道漏气,空气往里钻,看不见。一根 DN25 的管子,螺纹副的间隙在零点零几毫米的量级,正压一米水柱能顶住,负压到负七十千帕就是另一回事,因为压差方向反了,填料被往管内吸。

算一下这个漏量有多要紧。DN25 管外径 33.7 毫米,一圈螺纹的长度约 106 毫米。假设沿螺纹有一道等效宽度 0.02 毫米、长度 50 毫米的缝隙,缝隙面积是 1 平方毫米。按小孔流导估算,环境压力 101 千帕、管内 30 千帕,这道缝的漏气量在常温下相当于每秒几十个帕升。一台小型液环真空泵的有效抽速也就几十升每秒,一条缝就能吃掉相当一部分抽力,一层楼几十个丝口,泵再大也追不上。

这还没算生料带。PTFE 生料带在负压和温度循环下会缓慢冷流,两三年后压紧力下降,原本不漏的丝口开始微漏。医院是二十四小时运行的,这种慢性劣化最难查。

三、第二个死结:锌层在负压里放气、掉粉

热镀锌层不是一块致密的铁板,它是锌铁合金层加纯锌层,表面有微孔,还常带一层钝化膜。这层多孔结构在常压下无所谓,进了真空系统就变成气源。

孔里吸附的是空气和水汽。抽真空的时候,表面吸附的气体先脱附,然后是孔内的水汽慢慢往外扩散。不锈钢管内壁经过抛光和处理,出气率可以做到十的负八次方量级,未处理的碳钢要高两三个数量级,带多孔镀层的表面还要再高一些。

粗算一下时间常数。DN50 管一米长的内表面积约 0.19 平方米,出气率取十的负六次方帕立方米每平方米每秒,总出气量约 1.9×10⁻⁷ 帕立方米每秒。要把一米管的压力从 100 千帕降到 30 千帕,需要抽走的气体量是 0.014 立方米,按这个出气速率补上来,几小时就能把压力顶回去一截。实际系统里还有接头、阀门、终端,情况更差。

掉粉是另一个麻烦。锌层在潮湿环境里生成白锈,白锈是疏松的碱式碳酸锌,负压波动时会从管壁剥落。这些粉末顺着气流走,最先堵的是终端过滤器、减压器、气体终端插座里的阀芯。病房里那个白色粉末就是这么来的。

掉粉还有一个更隐蔽的后果。医用气体终端是有精密阀芯的,粉末进了阀芯,密封面磨损,终端开始内漏,关了也关不严。这种故障在维保记录里常常记成终端质量问题,其实根子在管子。

四、第三个死结:消毒剂和药物对锌的侵蚀

医院的负压系统抽的不只是空气。吸痰、手术吸引、引流,抽进来的东西含血液、黏液、生理盐水、碘伏、含氯消毒剂,还有麻醉废气。这些介质在管路里停留、凝结,形成一层薄液膜。

锌是两性金属,在酸性条件和高碱性条件下都会溶解。含氯消毒剂是氧化性的,会把锌层直接氧化成可溶的氯化锌。生理盐水里的氯离子会破坏钝化膜,点蚀从孔隙开始往基体钻。

更麻烦的是微生物。锌离子有抑菌作用,但一旦锌层被消耗,露出铁基体,铁就是细菌的养料。负压管路里的冷凝水、有机残留,加上常温,是典型的生物膜环境。生物膜一旦形成,管子的有效断面越来越小,真空度越来越差,而且清洗不了。

这一点在 制药洁净车间,能用镀锌管吗 里也提过,洁净和医用系统对管内的洁净度要求是一路的,表面越致密越好,多孔的镀层在这里是减分项。

五、医院里,镀锌管其实装在别的地方

说到这儿容易走偏,好像医院里一根镀锌管都不能有。实际不是。医院里镀锌管用得很多,只是不在医用气体系统里。

消防系统是最大的一块。自动喷水灭火系统的配水管道,GB 50084-2017 第 8.0.2 条允许采用内外壁热镀锌钢管,这是正规做法。消火栓系统的架空管道,GB 50974-2014 也认热浸镀锌。

生活给水是第二块。GB 50015-2019 对给水管材的取向是薄壁不锈钢、铜管、塑料管优先,镀锌管在很多地方已经不进室内给水了,但室外埋地、绿化浇洒、空调补水这些位置还在用。

排水和空调冷凝水是第三块。这两块介质简单,压力低,镀锌管够用,只要外壁防腐做到位。

有一处容易搞错:医用压缩空气和一般压缩空气不是一回事。一般工业压缩空气走镀锌管没问题,医用压缩空气按 GB 50751 走,同样只能用铜或不锈钢,还得脱脂。这个区别在 镀锌管能走压缩空气吗 里讲过工业侧的选法,两边标准不是一套。

还有一处是负压吸引的室外排气管。从真空泵排到室外大气的那一段,排放的是已经用过的废气,不接触病人,管内是正压,这一段用热镀锌钢管在工程上是可以接受的,前提是排口高度和位置符合要求,远离新风口。这一段是例外,不能拿它当依据往室内延伸。

六、医用气体管的三个硬门槛

第一道是脱脂。GB 50751-2012 第 5.2.5 条是强制性条款,医用气体管材与附件应严格脱脂。理由是管内残留的油脂和有害物质会直接作用于病人,氧气环境下油脂还有燃爆风险。脱脂要在出厂前完成,管端加帽封堵,现场不能靠擦一擦代替。镀锌管本身没有脱脂这道工序,管内的拉拔油、镀锌助剂残留无从追溯。

第二道是气密。医用气体管道要做强度试验和气密性试验,气密性试验要保压二十四小时,压力不降才算过。这个要求对焊接连接是合适的,对螺纹连接就有点为难,因为螺纹副本身就有微漏,二十四小时保压很难稳住。

第三道是标识和分区。不同气体不能同管井、同线槽,管道要按规范附录的色标做标识,穿过墙体和楼板要加套管,套管内不得有焊缝和接头。区域阀门要能在紧急时切断本区域。镀锌管的丝口接头多,套管内出现接头几乎不可避免。

氧气系统还有额外的要求。氧气管道要禁油,阀门要专用,流速要控制。这些内容在 镀锌管能走氧气吗 里有详细算例,结论是一样的,锌在纯氧里不但不防腐,还能烧。

七、改造项目最容易踩的四个坑

头一个是拿库存旧管凑数。改造项目工期紧,库房里有什么用什么,这是最常见的起因。医用气体管的材料变更要走设计变更,不能由施工队现场定。

第二个是混用管件。铜管配铜管件,不锈钢配不锈钢件,这一点在规范里是明确的。铜管上接一个镀锌三通,接触面就是铜锌电偶,锌做阳极,几个月就能看到明显的腐蚀沟。

第三个是支架共架。医用气体管道要单独设支吊架,不能和电缆桥架、燃气管道贴在一起。镀锌支架和不锈钢管之间还要加绝缘垫,避免双金属腐蚀。

第四个是竣工资料。医用气体属于专项工程,要有材料合格证、脱脂记录、焊接记录、试验记录、气体纯度检测报告。用了镀锌管,这几份资料从源头上就凑不齐,验收和后续的年检都过不去。

写到这里,回到开头那个项目。后来他们的处理办法是把负压那段全部拆掉换成铜管,终端过滤器清洗,真空泵换了密封件,前后停用了一层楼两周。省下的材料差价不到两万,返工花了十几万,还耽误了科室开诊。这种账在 镀锌管焊接,锌烟怎么防 里也提过类似的逻辑,现场省的那一点,往往在别处加倍还回去。

医院项目里,管材、管件、脱脂加工这几样东西经常要分包询价,规格、材质、脱脂要求一家一家说一遍很费时间。可以把清单和介质要求整理好发到钢管动力,做医用铜管、不锈钢管和脱脂加工的厂家都看得到,比挨个打电话问要快。

医用氧气管道能不能用镀锌管?

不能。GB 50751-2012 第 5.2.1 条是强制性条文,医用气体管道应采用无缝铜管或不锈钢管,镀锌钢管不在允许范围内。氧气管道还要严格脱脂,镀锌管没有出厂脱脂工序,管内残留无法追溯,氧气环境下油脂有燃爆风险。

负压吸引为什么也不能用镀锌管?

规范的条文说明写得很直接:镀锌钢管在国内医院真空系统中曾大量使用,长期运行证明易泄漏、寿命短、影响真空度,修订时不再采纳。负压下螺纹副的填料被往管内吸,微漏看不见;锌层多孔,出气率高,白锈粉末还会堵终端过滤器和阀芯。

医院里哪些地方还能用镀锌管?

消防喷淋和消火栓系统是主要用途,GB 50084-2017 第 8.0.2 条允许内外壁热镀锌钢管,GB 50974-2014 认热浸镀锌。生活给水的室外埋地、绿化浇洒、空调补水,排水和空调冷凝水也在用。医用气体和医用压缩空气不行。

医用气体管道要做哪些试验?

强度试验和气密性试验两道,气密性试验要保压二十四小时,压力不降为合格。配套资料还要有材料合格证、脱脂记录、焊接记录、气体纯度检测报告。螺纹连接的管道很难通过二十四小时保压,这也是镀锌管不适合这个系统的原因之一。

改造项目里旧的镀锌管能不能接着用?

不建议。旧管内壁已有白锈和生物膜,无法清洗到医用要求的洁净度,丝口拆卸后密封也恢复不了。真要继续用,至少要做内窥检查、测厚、单独做气密试验,成本往往超过换新管。医用气体属于专项工程,材料变更要走设计变更,不能现场定。

数据来源:来自公开网络。

钢管动力,关联公众号:钢标控。

头条号
管道
介绍
行业从业人员
推荐头条