医用空气加压氧舱加压系统噪声的控制

吴建军，张健

(济南军区总医院 医学工程科，山东 济南 250031)

医用空气加压氧舱加压系统噪声的控制

吴建军，张健

(济南军区总医院 医学工程科，山东 济南 250031)

我院的医用空气加压氧舱在加压过程中，产生的噪声大于国标规定。我们针对噪声产生的原因，对加压系统进行改造，在加压阀与舱体之间增加一个过滤器，获得了显著的降噪效果。

医用空气加压氧舱；加压系统；噪声；过滤器

1 医用空气加压氧舱内的噪声

医用空气加压氧舱（简称氧舱）内的噪声主要来源于空调系统和加压系统。经过多年改造，空调系统的噪声已经可以降到很低的数值，加压系统的噪声控制却只限于对舱内出气口消声器的改进，大量在用氧舱的加压噪声达不到国家标准的要求。

在高压氧治疗过程中，氧舱内不断的加压、减压和使用各种电动、气动设备，产生了很大的噪声。由于氧舱内的噪声源数量多、功率大，噪声控制比较困难，国家标准对氧舱内噪声指标的要求比较宽松，规定“舱内供气时的噪声应不大于65dB(A)”,“舱内仅空调工作时的噪声应不大于60dB(A)”。即使这样，许多在用氧舱的噪声值还是不能达标，有的氧舱仅舱内供气时的噪声就超出了80dB(A)。

医院是患者寻求治疗和休养的地方，医院病房属于噪声敏感建筑物的A类房间，夜间噪声不得超过30 dB(A)，白天噪声不得超过40dB(A)。对照此限值可知，氧舱内的噪声达到65dB(A)是过于嘈杂的，如果超过80dB(A),治疗环境会非常恶劣。过高的噪声会导致患者情绪烦躁，给治疗带来不利影响；过高的噪声还会影响舱外的医技人员与舱内患者的对话交流；影响医技人员对舱内患者状况的观察与治疗指导；影响舱内播放音乐和电视节目的效果。因此积极寻找降低噪声的方法十分必要。

我们通过分析加压阀产生的噪声对氧舱的影响，对加压系统进行改造，取得了显著的降噪效果。

2 加压过程中加压阀产生的噪声

我们在操舱过程中发现，加压系统中的噪声除了与氧舱内出气口的消声器有关之外，还与加压阀有关。加压阀用来调节加压系统的加压速率，国标规定“多人舱的治疗舱和手术抢救舱的升降压速率在0.004～0.02MPa/min范围内可调，过渡舱升降压速率在0.008～0.08MPa/min范围内可调”,最大速率达到最小速率的10倍，因此要求加压阀具有很大的动态范围。实际工作中，高速率仅用于特殊情况下的快速加压，很少使用，而接近下限的低速率则是用于普通治疗的常规加压，几乎全部高压氧治疗都是使用这种低速率完成的。使用接近下限的低速率，加压阀的开度小于10%，通常只有0.2%～3%。这时阀芯与阀座之间仅打开了很小的缝隙。大量加压气流通过这个缝隙时，造成阀芯和阀座剧烈振动，该振动通过管路传递给舱体，引起舱体振动噪声；大量加压气流通过这个缝隙后形成强烈的涡流，该涡流既引起管路振动噪声又增强了流动气体的噪声，使舱内出气口的噪声增大。

3 加压系统的降噪措施

针对加压阀产生噪声的原因，对加压系统进行下述改造，取得了显著的降噪效果。

3.1 在加压阀后加装过滤器

通常过滤器安装在加压阀之前的管路上，加压阀后不再安装过滤器（如图1）。过滤器在净化气流的同时，还具有消声作用和减弱涡流的作用，在加压阀后增加过滤器（如图2），可以有效地阻挡加压阀上产生的气流噪声，并将阀芯缝隙产生的涡流整理成层流，使后边管路中的气流扰动减弱，噪声减小。

图1 改造前的空气加压系统

图2 改造后的空气加压系统

过滤器是阻抗元件，可以增大管路系统的压降，从而降低加压阀上的压降，这样，在常规治疗过程中加压阀的开度增大，由原来的0.2%～3%增加到10%～60%，加压阀产生的的噪声相应也被减小。

过滤器装在加压阀后也有利于气流净化。国标要求过滤器后的管路要采用不锈钢材质，原因是不锈钢管路不产生锈尘，过滤器前的锈尘被过滤后，可以保证进入舱内的气体是洁净的。如果过滤器只装在加压阀前，由于许多加压阀不是不锈钢材质，还会产生锈尘。

3.2 在加压阀后的过滤器上并联截止阀

加压阀后安装过滤器，减小了加压阀的压降，也减小了加压阀的动态范围，使加压速率达不到原设计的0.02MPa/min,不能满足特殊情况下快速加压的要求。因此在加压阀后的过滤器上并联一只截止阀，当需要快速加压时打开该阀，加压系统恢复到原设计状态。由于这种特殊情况非常少见，这时的噪声指标不作为主要考虑因素。

3.3 加压管路采用不锈钢管路

不锈钢管路产生和传导噪声的能力低于碳钢管路，对于采用碳钢管路的氧舱，改用不锈钢管路既有利于净化气流，也有利于降低噪声。

3.4 加压管路与舱体之间加装隔振接头

管路系统装有减压阀、调节阀，并通过储气罐与压缩机连接，这些设备、元件和管路产生的振动，会通过刚性管路传导给氧舱。例如在关闭气源仅操作电动加压阀时的机械振动，可以使舱内噪声由39 dB(A)增加到63 dB(A)。在管路和舱体之间安装隔振接头，可以减弱这类振动引起的噪声。

4 舱内噪声测量

⑴ 被测氧舱的相关数据 ① 形式：二舱四门；② 长度：8.4m；③ 内径：2800mm；④ 容积：47.3m3。

⑵ 测量仪表 ① 噪声计：TES-1350A；② 钢卷尺；③ 温度表；④ 压力表。

⑶ 测量方法 储气罐储气压力1.0MPa，减压阀调整压力0.5MPa。

噪声计置于治疗舱内距离地面1m,且距离出气口1m处。关闭舱门及递物筒门，调整加压阀，使舱内升压速率为0.01MPa/min，在舱压由0.02MPa升至0.03MPa的过程中，从观察窗观察噪声计的读数。

5 结论

按照上述方法对改造前后的加压系统进行测量，结果见表1。

表1 氧舱加压系统改造前后测量结果

表中数据表明，加压阀后安装过滤器，使氧舱内噪声下降了16.8dB(A)，降噪效果达到了预期目标，改善了治疗环境。当遇到特殊情况需要快速加压时，打开与过滤器并联的截止阀，可以恢复加压系统原有的加压速率。

[1] GB/T12130-2005,医用空气加压氧舱[S].

[2] GB22337-2008,社会生活环境噪声排放标准[S].

[3] 孟庆刚,等.高压氧舱内噪音指标浅谈[J].上海生物医学工程杂志, 1999, 20(1):62.

[4] 且大文.医用高压氧工程与技术[M].成都:成都科技大学出版社,1992.

[5] 刘影.高压氧舱改造[J].中国医疗设备,2008,23(10):83-84.

[6] 洪宗辉,等.环境噪声控制工程[M].北京:高等教育出版社,2002.

Control of Noise for the Pressurization System in Medical Hyperbaric Oxygen Chamber

WU Jian-jun,ZHANG Jian
(Medical Engineering Department,General Hospital of Jinan Military Region, Jinan Shandong 250031,China)

Noise of medical hyperbaric oxygen chamber in our hospital is greater than the national standard.In view of the cause of noise,we reconstructed the compression system by adding a filter between compression valve and the chamber,thus the noise was remarkably decreased.

medical hyperbaric oxygen chamber;compression system;noise;filter.

R459.6；TH49

B

1674-1633(2010)01-0091-02

2009-05-17

作者邮箱：w_j_j@126.com