谈综合医院分子筛制氧系统消防设计的优化

●梁 春

(长春市消防支队，吉林长春 130011)

伴随着我国经济的高速发展及我国工业化科技水平的不断更新，大量进口医用器械的引进，让消防工作不断地经受着各种新产品新技术的考验，许多新的工艺也无法在国内找到相应的国家标准和行业标准，给消防的执法工作带来了一定的挑战。仅2008－2009年，长春市就有五家大型的医院在扩建、改建，笔者就遇到的综合医院采用分子筛制氧系统的消防设计审核上的问题，发表几点意见。

1 分子筛制氧系统的组成及特点

目前所有医疗用制氧机采用的都是世界先进的PSA(变压吸附)空气分离制氧技术，它是基于吸引剂(沸石分子筛)对空气中氧、氮吸附能力的差异来实现氧、氮的分离。当空气进入装有吸附剂的床层时，氮气吸附能力较强被吸附，而氧气不被吸附，这样可以在吸附床出口端获得高浓度的氧气。由于吸附剂具有其吸附量随压力变化的特性，改变其压力，可使吸附剂交替进行吸附与解吸操作。

1.1 PSA分子筛系统的组成

PSA分子筛制氧系统通常由空压机、冷干机、主路过滤器、精密过滤器组、制氧主机、空气储罐、氧气储罐、流量计、除菌过滤器、氧气纯度分析仪、氧气压缩机、汇流排、配电箱组成。根据需要，还可选配氧气压缩机、氧气增压机、远程控制系统等。PSA制氧原理示意如图1所示。

1.2 PSA分子筛制氧系统的特点

图1 PSA制氧原理示意图

分子筛制氧设备是新型的制氧设备，将其与几种常用医用氧的方式进行对比，可以得出该系统具有如下特点:(1)采用原料简单，只需洁净空气，易取得，原料造价低;(2)氧气纯度高，无有害杂质;(3)能耗低，生产成本低，每20min所需费用仅为0.1～0.15元;(4)能够保证连续生产及供应，节省了人员及物流的费用;(5)设备本身及制氧过程属物理过程，无易燃易爆性，安全性高;(6)设备易维护，维护费用低。

PSA分子筛制氧系统无论从供氧洁净度，还是供氧浓度方面完全可以满足医用供氧的需求，同时运行成本又远远低于其他供氧方式，所以，它具有广泛的应用前景，近几年的医院系统的改造和新建项目大多数都采用了PSA分子筛制氧系统。

2 消防设计审核方面的问题及对策

尽管PSA分子筛制氧系统具有显著的优势，但是，由于它是一种新型设备，到目前为止尚没有国内统一标准，更没有国内统一的消防标准，因此，给消防设计审核工作带来很多不便之处。在工作中，针对PSA分子筛制氧系统的火灾特点，提出以下几方面优化建议:

2.1 PSA分子筛制氧系统的火灾危险性的确定

根据《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)中定义的生产火灾危险性的概念来看，笔者认为该系统应该是乙类生产。因为在生产过程中，它有一个中间过程要设立氧气缓冲罐，根据需要还有的系统要加入氧气汇流排，所以，它的中间环节存在乙类气体的存储过程，因此，PSA分子筛制氧系统生产的火灾危险性应划分为乙类生产。

2.2 PSA分子筛制氧系统在综合医院建筑中的安装位置

2.2.1 当氧气缓冲罐的容积大于等于50m3时独立建造。由于该系统为乙类生产，因此根据规范的要求，应首先选用独立建造。但是根据系统的实际情况，仅氧气缓冲罐工段才属于乙类生产，其余各个生产过程均为丁戊类生产;同时考虑到大型综合医院大多建设在城市的繁华地段，交通发达，人员众多，因此土地资源相对紧张，笔者建议应根据氧气罐的容量划分，分别对待。按《建规》第4.3.3.5条“容积小于等于50m3的氧气储罐与其使用厂房的防火间距不限”的规定，笔者建议当氧气缓冲罐的容积大于等于50m3(通常可满足1000张床位)时，应独立建造，建筑耐火等级不应低于二级，防火间距应满足《建规》的要求。当氧气储罐的容积小于50m3时，可以附设在建筑物内，但应设置独立的防火分区。

2.2.2 PSA分子筛制氧系统不应设置在地下室。在笔者统计的138家国内使用PSA分子筛制氧系统的医院中，有78家设置在建筑的屋顶，有36家独立设置，还有24家医院设在了地下室内。笔者认为设置在地下室内不合适，根据上述情况制氧过程可以认定属于乙类火灾危险性的生产，那么，《建规》里就已经非常明确地指出“甲、乙类生产严禁设置在地下室”，笔者认为，一是不应该违反规范中有明确规定的条款，二是一旦发生火灾时，大大增加了火灾的损失和扑救的难度。2.2.3 PSA分子筛制氧系统附设在建筑的屋面更合适。当PSA分子筛制氧系统附设在建筑物内时，可以采取独立的防火分区，但同时《建规》中第5.4.2条规定燃油燃气锅炉房等“必须布置在民用建筑内时，不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻”。锅炉房本身属于丁类生产，尚且应该满足这样的要求，而PSA分子筛制氧系统属于乙类生产，更应该满足这项规定。另外，结合PSA分子筛制氧系统对原料性空气洁净度的要求，考虑到节约用地，医院内整体的安全性及人流的安全疏散要求，以及发生火灾后造成的人员及财产损失最小化的原则要求，笔者认为，将制氧设备放置在屋顶是比较合适的。

2.3 加大技防监控与设备的应用

应安装能够使制氧设备停止工作的安全组件，并与火灾自动报警系统联动。例如，储罐、制氧设备与输氧管道之间、制氧间内的冷干机的工作故障监控、储罐间的氧气浓度报警器等，在故障时发出警报，保证及时检修，不会因设备故障而导致温度过高发生火灾。

2.4 氧气汇流排间与制氧间的设置

氧气汇流排间与制氧间应分开设置，采用不燃烧实体墙及甲级防火门分隔，以减少集中存放时发生火灾的扑救难度。同时在制氧间与氧气汇流排间内，应严禁安装橡胶类地板，安装前对管件、管材及设备要进行严格的油脂检查。有的厂家在制氧间内安装了橡胶地板，一是达到洁净，二是用来减震，这是极不合理的。氧气遇到橡胶及油脂，会发生氧化还原反应并释放大量的热量，从而引起火灾。

2.5 制氧间装修应采用不燃烧材料

通常来讲，建筑装修内顶棚材料采用轻钢龙骨及纸面石膏板可视为不燃烧材料，但是在富氧条件下，这种情况不存在了。因此，笔者认为装修材料不能选取上述材料，同理，也不应该选用高分子有机材料。

2.6 制氧间的配电系统

在制氧间的配电系统的安装中，建议选取防爆型电器，尤其不能选用带有镇流器的照明灯具，这类器具极易因自身发热而导致火灾，在纯氧环境下，火灾更难于扑救，因此，消防工作人员应该谨慎把握。

以上是笔者在消防设计审核工作中的一点心得体会，希望我国的分子筛制氧系统早日建立统一标准，无论是从设备上、还是医用氧的制造上、还是在消防安全上都能够设立一套行之有效的规范，进一步完善我国的法治化进程。