医院医用气体管路的设计计算(2014)

0 医院医用气体管路的设计计算 航空部第六 0 四研究所 高级工程师 袁明华 关键词 Medical gas 医用气体 Piping design 管道设计 本文根据 GB50751 2012 医用气体工程技术规范 GB50333 2002 医院洁净手术部建筑技术规范 YFB001 军队医院洁净手术部建筑技术规范 等现行国家标准和专业标准设计了一套医用气体管路计算用 表 管道最大许用流量表 和 管道尺寸选择表 可供医用气体工程有关人员参考 In this disquisition I bring forward a set of designed tables They can be used for to design medical gas pipeline system in nosocomial medical zone This paper give a reference to engineering and technical personnel 1 前言 本文所说的 医疗区域 是指门诊部 急救部 手术部 医技部 住院部 妇产科 生殖中心 牙科等 直接为病人服务的场所 一个完整的医用气体供应系统一般由气源 输气管路 由管子 阀门 减压器 终端设备等组成 监测报警装置等部分组成 其中医用氧气站 医用空气站 医用真空站等出于安全和集中管理等原因往往不 设置在医疗区域内 它们提供的医用气体是通过输气干管输送到各医疗区域的 各医疗区域的管路系统与输 气干管相连接的总管上一般都装有区域总阀 二级减压箱和区域总压报警装置 用气量较少的氧化亚氮 二 氧化碳 医用氮气 氩气 氦气等医用气体一般是由设置在医疗区域附近的气体汇流排供给的 这些气体是 手术部 妇产科专用的 其使用压力可在气体汇流排内直接调定 医疗区域的管路系统由区域总阀开始 到 终端设备结束 它不包括输气干管 但包括从气体汇流排到医疗区域的输气管路 医用气体管路计算包括医用氧气 氧化亚氮 笑气 氩气 医用氮气 医用空气 二氧化碳 医用 真空和麻醉废气排放管路的计算 计算的内容包括两个方面 1 在已知气体种类 压力 流量的情况下 求所需要的管径 2 在已知气体种类 压力 管径的情况下 求管子允许的最大流量 本文详细介绍了 管道最大设计流量表 和 管道尺寸选择表 的编制方法以及它们在医用气体管路计 算中的运用 2 设计假定 2 1 设计压力 计算管子内径时 正压气体取气体终端处的额定压力 真空管道取管道内的平均压力 例如真空泵抽气口处绝对压力为 0 04MPa 即真空压力为 0 06MPa 吸引终端处绝对压力为 0 06MPa 即真空压力为 0 04MPa 则 P 0 05MPa 对采用抽风机排放麻醉废气的系统 排气管内的气体压力为负压 抽风机处的气体压力最低 麻醉废气 排放终端处的绝对压力应为 0 085MPa 即真空压力为 0 015MPa 麻醉废气排放终端本身造成的负压损失 见表 1 排气管路造成的负压损失若为 0 013MPa 则抽风机进口处的绝对压力不应高于 P 0 085 0 002 0 013 0 07MPa 计算时排气管内的气体压力取中值 P 0 085 0 07 2 0 0775MPa 麻醉或呼吸废气排放系统终端在设计流量下的压力损失 表 1 麻醉或呼吸废气排放系统设计流量 L min 允许真空压力损失 MPa 800 001 高流量排放系统 500 002 500 001 低流量排放系统 250 002 手术部医用气体管路计算 1 对采用引射式麻醉废气排放终端的系统 引射器后排气管内的混合气体应为正压 为保证废气能顺利排 入大气 排气管出口处绝对压力不应小于 P 0 105MPa 计算管子壁厚时 正压气体管道取安全阀的开启压力 真空管道取外压 0 1MPa 2 2 设计流量 GB50751 医用气体工程技术规范 规定的终端组件处的额定压力和设计流量见表 2 GB50333 医院洁净手术部建筑技术规范 规定的终端压力和单嘴流量见表 3 医用气体终端组件处的设计参数 表 2 医 用 气 体 种 类终端压力 表压 MPa 终端组件的设计流量 L min 手术室 笑气麻醉点 100 医 用 氧 气 0 4 牙科及其它 10 氧 化 亚 氮 0 4 全部 15 手术室 20 重症 高护 新生儿病房 60 医 疗 空 气 0 4 其它病房 床位 10 牙 科 空 气 0 5550 器械空气 医用氮气 0 8 全部 350 二 氧 化 碳 0 4 全部 20 大手术 80 医 用 真 空 0 04 小手术 病房 床位 40 牙 科 真 空 0 015300 待产 分娩 恢复 产后 275 氧化亚氮 氧气混合气 0 4 0 35 牙科及其它 20 二氧化碳 氧气混合气0 4 0 35 全部 20 医用氦 氧混合气0 4 0 35 重症病房 100 麻醉或呼吸废气排放 0 015 全部50 80 注 1 上表中气体压力允许的最大偏差为 MPa MPa MPa 05 0 04 0 35 0 1 0 08 0 4 0 2 0 16 0 8 0 2 在使用现场配制混合气时 与氧气混合的其它气体的压力应低于氧气压力 0 05 0 08MPa 这些气体的终端压力应为 0 35MPa 终端压力和单嘴流量 表 3 气 体 种 类单 嘴 压 力 MPa 单 嘴 流 量 L min 同时使用率 氧 气0 40 0 4510 8050 100 氧化亚氮0 40 0 45 4 50 100 压缩空气0 45 0 9 6080 负压吸引 0 03 0 07 30100 氩 气0 35 0 40 1580 二氧化碳0 35 0 40 1030 氮 气0 9 0 95 230 10 60 治疗区域的专用气源 区域总管 支管按公式 3 1 计算气体流量 Q Qa Qb n 1 2 1 式中 Q 气源 气体总管 支管的计算流量 L min Qa 终端处的额定流量 L min 按 GB50751 附录 B 取值 手术部医用气体管路计算 2 Qb 终端处的计算平均流量 L min 按 GB50751 附录 B 取值 n 由该气源 该总管 该支管供气的床位数或计算单元数 同时使用系数 按 GB50751 附录 B 取值 2 3 设计温度 医疗区域的气体管路一般在吊顶 夹层里走 没有空调 所以管道内气体的设计温度取 35 夏天 2 4 流速限制 根据 GB50333 医院洁净手术部建筑技术规范 规定 管内气体流速不得大于 10 m s 2 5 允许的压力损失 GB50751 规定 医用气体管路系统在终端设计压力 流量下的压力损失应符合表 4 的规定 医用气体管路系统在终端设计压力 流量下的压力损失 表 4 气体种类 医用氧气 医疗空气 氧化亚氮 二氧化碳 与氧气在使用处 混合的医用气体 器械空气 氮气 医用真空 设计流量下的终端压力 MPa 0 4 0 50 31 0 390 7 1 0 0 04 0 087 气源或减压箱出口压力 MPa 0 4 0 50 36 0 450 75 1 0 0 06 0 087 设计允许压力损失 MPa 0 050 05 0 05 0 2 0 013 0 02 YY T0187 医用中心供氧系统通用技术条件 规定 在使用流量条件下 最远管道的压力损失不应超 过 10 YFB001 军队医院洁净手术部建筑技术规范 的规定见表 5 标准压力和允许压力损失 表 5 允许压力损失 气体名称标准压力 P MPa 最大长度 MPa 单位长度 Pa m 氧 气 0 5 0 05 或 10 P 230 二氧化碳 0 5 0 05 或 10 P 230 氮 气 1 0 0 05 或 10 P 230 压缩空气 0 5 0 05 或 10 P 230 真空吸引 0 05 0 005 或 10 P 80 美国实用管道工程设计准则规定 氧气 二氧化碳及压缩空气管路单位长度的压力损失不超过 230Pa m 氮气管路单位长度的压力损失不超过 460Pa m 负压吸引管路单位长度的压力损失不超过 110Pa m 对于正压气体管路 最大计算长度 Lmax 上的压力损失若控制在 0 05MPa 对器械空气和氮气为 0 1MPa 单位长度的压力损失若控制在 230Pa m 对器械空气和氮气为 460Pa m 则管路的最大计算长 度可达到 217m 对于医用真空管路 最大负压损失若控制在 0 013MPa 单位长度的负压损失若控制在 60Pa m 则管路 的最大计算长度也可达到 217m 对于负压废气排放管路 最大负压损失若控制在 0 013Mpa 此外 抽风机提供的负压还要克服麻醉废 气排放终端造成的负压损失 单位长度的负压损失若控制在 60Pa m 则管路的最大计算长度也可达到 217m 手术部医用气体管路计算 3 这里所谓的 计算长度 是指一条管路中管子的总长度和该管路中管件 阀门的当量长度之和 最大 计算长度是指同一种气体的管路 从医疗区域总阀起到气体终端止 的各条管路中流程最长的一条管路的 计算长度 管件 阀门的当量长度见表 6 管件 阀门的当量长度 m 表 6 管 径 DN6DN10DN13DN16DN20DN25DN30DN40DN50 90 弯头 0 350 450 60 70 750 91 21 52 1 45 弯头 0 180 220 30 350 380 450 60 751 三 通 0 50 70 911 21 51 82 13 引 出 口 0 880 10 120 130 150 180 240 30 39 截 止 阀 2 53 54 55 267 510 513 516 5 3 设计计算 医院手术部的管路最大计算长度 Lmax 一般不会超过 217m 故可按以下条件进行计算 1 在管道最大计算长度 Lmax 不大于 217m 的情况下 确保正压气体管道单位长度的压力损失不大于 230Pa m 负压吸引管道单位长度的阻力损失不大于 60Pa m 2 确保管内气体流速不大于 10 m s 3 忽略管道高差造成的压力损失 3 1 管路计算的公式 公式推导见参考资料 11 Pi Q01 75 d4 75 P 3 1 d k Q00 37 P0 21 3 2 Q0 P0 57d2 71 3 3 式中 Pi 每米管长的压力损失 Pa m P 取气体终端处气体的绝对压力 MPa d 管道内径 mm Q0 0 时一大气压气体的流量 L min 式中的系数 42854 9 0 25 00 75 k 9 444 0 05 00 16 Pi0 21 0 Pi0 57 0 14 00 43 其中 气体在设计温度下的动力黏度 kgf s m2 0 0 时一大气压气体的重度 kgf m3 由 AP1700 物质物性计算查询平台 可查得各种气体在 35 设计压力下的动力粘度值 对一种确定的气体 和 0都是常数 当 Pi设定之后 和 k 也就成了常数 见表 7 表 8 和表 9 k 值 表 7 气 体 种 类 Pi 230 Pa m 时Pi 460 Pa m 时 氧 气 1 6041 387 氧 化 亚 氮 1 6571 432 医 疗 空 气 1 5661 354 牙 科 空 气 1 5671 354 手术部医用气体管路计算 4 器 械 空 气 1 5671 354 引 射 排 废 气 1 5661 354 氮 气 1 5551 344 氩 气 1 6651 439 氦 气 1 150 994 二 氧 化 碳 1 6571 432 值和 值 表 8 气体种类 106 kgf s m2 0 kgf m3 氧气 2 2621 4292172 21366 9 氧化亚氮 1 5721 97825312722 4 医疗空气 1 941 2931939 31442 4 牙科空气 1 9421 2931939 81440 7 器械空气 1 9461 2931940 81437 8 引射排废气 1 9341 2931937 81446 9 氮气 1 8721 2511875 21445 8 氩气 2 3771 7812594 21621 3 氦气 2 0710 179446 62186 6 二氧化碳 1 5751 9772531 12716 8 医用真空 1 9331 2931937 61447 3 牙科真空 1 9341 2931937 71447 真空抽废气 1 9341 2931937 71447 值 表 9 气体种类 Pi 230 Pa m 时Pi 460 Pa m 时 氧 气 0 2270 412 氧化亚氮 0 2540 377 医用空气 0 2960 439 牙科空气 0 2960 439 器械空气 0 2960 439 引射排废气 0 2960 44 氮 气 0 3010 448 氩 气 0 2500 372 氦 气 0 6841 017 二氧化碳 0 2540 377 3 2 验算 3 2 1 验算雷诺数 上述公式使用的前提是雷诺数 Re 在 106以下 雷诺数的计算公式为 Re 4 Q gd 3 4 式中 管道内气体的重度 kgf m3 Q 通过管段的气体体积流量 m3 s d 管道内径 m 手术部医用气体管路计算 5 气体在设计温度下的动力黏度 kgf s m2 当取压缩气体的设计温度为 35 时 根据理想气体状态方程可算得 8 8636 P 0 Q 0 1128 Q0 P 代入上式得 Re 0 0 Q0 d 式中 0 0 时一大气压气体的重度 kgf m3 Q0 0 时一大气压气体的流量 m3 s d 管道内径 m 气体在设计温度下的动力黏度 kgf s m2 将 Q0的单位由 m3 s 换成 L min 1L min 0 m3 s d 的单位由 m 改为 mm 则 Re 0 0 Q0 d 或 Re Q0 d 3 5 式中 0 0 见表 8 0 0 时一大气压气体的重度 kgf m3 Q0 0 时一大气压气体的流量 L min d 管道内径 mm 当知道气体种类 流量和管径后 可按 3 5 式计算出管内气体流动的雷诺数 Re 不能大于 106 3 2 2 验算流速 管道内气体的流速 V 不应大于 10 m s V 4Q d2 式中 V 管道内气体的流速 m s Q 通过管段的气体体积流量 m3 s d 管道内径 m 因 Q Q0P0T PT0 当 T 35 308 K T0 273 K P0 0 1MPa 时 V 0 Q0 Pd2 将 Q0的单位由 m3 s 换成 L min 1L min 0 m3 s d 的单位由 m 改为 mm 则 V 2 394 Q0 Pd2 3 6 式中 V 管道内气体的流速 m s Q0 0 时一大气压气体的流量 L min d 管道内径 mm P 计算截面上气体的绝对压力 MPa 当知道气体的流量 压力和管径后 可通过 3 6 式计算出管内气体的流速 V 不应大于 10 m 3 3 已知气体种类 压力和流量 求管径 3 3 1 受阻力损失限制的管径 首先根据管路最大计算长度上允许的压力损失计算出单位管长允许的压力损失 Pi Pa m 再算出 3 2 式的系数 k 便可利用 3 2 式算出管径 式中的 k 值也可从表 7 中选取 对于负压系统 包括医用真空系统和真空泵麻醉废气排放系统 如果气体的主要成分为空气 若将最 大负压损失控制在 0 013 MPa 以内 并取 Pi 60Pa m 则 d 2 077 Q00 37 P 0 21 3 7 式中 Q0 0 时一大气压气体的流量 L min P 管道内气体绝对压力的平均值 MPa 医用真空系统和负压麻醉废气排放系统如允许 Pi 110Pa m 则 手术部医用气体管路计算 6 d 1 829 Q00 37 P 0 21 3 8 3 3 2 受最大流速限制的管径 当 T 35 管内气体流速 V 10 m s 时 d 0 24 Q0 P 0 5 3 9 式中 d 管道内径 mm Q0 0 时一大气压气体的流量 L min P 计算截面上气体的绝对压力 MPa 当气体种类 流量和绝对压力确定之后 可由 当气体种类 流量和绝对压力确定之后 可由 3 23 2 式 式 3 73 7 式和 式和 3 83 8 式计算管道内径 式计算管道内径 d d 同 同 时按 时按 3 53 5 式和 式和 3 63 6 式分别计算对应的雷诺数 式分别计算对应的雷诺数 ReRe 和流速和流速 V V 当当 V V 1010 时改用 时改用 3 93 9 式计算道内径 式计算道内径 d d 3 3 3 管子壁厚的计算 医用气体一般在常温下工作 管子设计壁厚 t 按下式计算 t tS C1 C2 C3 式中 tS 计算厚度 mm 它是管子承受内压所需的壁厚 C1 管材壁厚负偏差 mm C2 腐蚀裕量 mm C3 工艺减薄量 mm 1 管子承受内压所需的壁厚 tS 医用气体是低压气体 一般 tS D 1 6 此时 tS的计算公式为 tS PD 2 0 8P 式中 P 设计压力 MPa D 管子外径 mm 管材在设计温度下的许用应力 MPa 焊缝系数 设计压力一般应取安全阀的开启压力 安全阀的开启压力取为管内气体最高工作压力的 1 1 倍 医用气体管道材料的许用应力见表 10 管道材料在常温下的许用应力 表 10 管 道 材 料 b MPa 安全系数 MPa 镀锌焊接钢管 3353112 不锈钢 5204137 TP2M 软态 2057 6541 2 TP2Y2 半硬态 250550 TP2Y 硬态 3153 2563 焊缝系数 无缝管取 1 直缝焊接管取 0 8 螺旋缝焊接管取 0 6 2 管材的壁厚负偏差 无缝管材的壁厚负偏差 C1 见表 11 3 腐蚀裕量 纯铜管在大气中和纯净医用气体中的年腐蚀速度很小 0 05mm 不锈钢 C2 0 无缝管材的壁厚负偏差 C1 表 11 品 种壁厚 t mm 普通级偏差 t 较高级偏差 t 手术部医用气体管路计算 7 镀锌焊接钢管2 6 12 5 冷拔不锈钢管 3 3 14 10 10 10 热轧不锈钢管 15 12 5 12 5 流体输送铜管0 6 6 10 4 工艺减薄量 当管子的弯曲半径 R 符合表 12 规定并 R 3 5D 时 可不考虑弯曲工艺减薄量 即光管的 C3 0 当管子上车有螺纹时 C3 即为螺纹深度 常用管螺纹尺寸见表 13 管子的弯曲半径 表 12 弯曲前管子的壁厚弯曲半径 R 1 06tR 6DN 1 08t 6DN R 5DN 1 14t 5DN R 4DN 1 25t 4DN R 3DN 注 DN 公称直径 管子 管件 阀门的公称直径系列 表 13 公称直径 DN mm 管螺纹 尺寸 公称直径 DN mm 管螺纹 尺寸 公称直径 DN mm 管螺纹 尺寸 公称直径 DN mm 管螺纹 尺寸 6151 2321 1 4652 1 2 81 4203 4401 1 2803 103 82515021004 5 管子承受外压所需要的壁厚 根据 Bresse Bryan 公式 当管长远大于管子外径 波形数取 n 2 时 管子的失稳临界外压为 Pcr 2 19E T 2R0 3 式中 E 材料的弹性模量 MPa T 管壁的有效厚度 名义厚度扣除厚度 C1 C2 C3 mm R0 管子的外半径 mm 取失稳安全系数 m 3 时 管子的外压 P 应满足 P Pcr 3 的要求 由此可得负压吸引管的最小壁厚 计算公式 T D 3 10 式中 1 37P E 0 33 D 管子的外径 mm 当取管子的外压 P 0 1Mpa 温度为 20 时 系数 见表 14 由表 16 可知 估算时可取 0 011 即 3 10 式可简化为 T 0 011D 式中 D 管子的外径 mm 系数 表 14 管子材料E MPa 碳钢 192 1030 00894 不锈钢 195 1030 00889 纯铜 110 1030 01076 手术部医用气体管路计算 8 管子壁厚计算示例 TP2Y2 铜管壁厚 mm 表 15 设计压力 0 55MPa设计压力 1 1MPa铜 管 外 径设计厚度计算厚度负偏差腐蚀余量设计厚度计算厚度负偏差腐蚀余量 81 00 0440 100 8561 00 0870 100 813 101 00 0550 100 8451 00 1090 100 791 121 00 0660 100 8341 20 1310 120 949 161 00 0880 100 8121 20 1740 120 906 221 20 1200 120 9601 20 240 120 840 281 20 1530 120 9271 50 3050 151 045 351 20 1920 120 8881 50 3820 150 968 441 20 2410 120 8391 50 4800 150 870 551 50 3010 151 0492 00 6000 201 200 701 50 3830 150 9672 00 7630 201 037 851 50 4650 150 8852 00 9270 200 873 1052 50 5750 251 6752 51 1450 251 105 不锈钢管壁厚 mm 表 16 设计压力 0 55MPa设计压力 1 1MPa不锈钢 管外径设计厚度计算厚度负偏差设计余量设计厚度计算厚度负偏差设计余量 81 00 0160 100 8841 00 0320 100 868 101 00 0200 100 8801 00 0400 100 860 121 00 0240 100 8761 00 0480 100 852 140 60 0280 060 5120 60 0560 060 484 200 60 0400 060 5000 60 0800 060 460 260 80 0520 080 6680 80 1040 080 616 351 00 0700 100 8301 00 1400 100 760 401 00 0800 100 8201 00 1600 100 740 501 00 1000 100 8001 00 2000 100 700 671 20 1300 120 9501 20 2680 120 812 761 50 1520 151 1981 50 3040 151 046 1021 50 2040 151 1461 50 4080 150 942 3 3 4 管子尺寸的规格化 计算出所需的管子内径 d 和设计壁厚 t 后 应将它们调整为市场供应的管子规格 需要用管件连接的管 子 其直径还要调整到公称直径系列中来 手术部医用气体管路计算 9 管道直径之所以要选择表 17 的优先数值 是因为它们是与管件 阀门的规格相配套的 医用气体系统 常用的管子品种 规格见表 18 表 19 和表 20 铜管通径的优先选用系列 表 17 通径铜管外径通径铜管外径通径铜管外径通径铜管外径 DN6 8DN15 16DN32 35DN65 70 DN8 10DN20 22DN40 44DN80 85 DN10 12DN25 28DN50 55DN100 105 常用铜管和不锈钢管的规格和内径 mm 表 18 无 氧 铜 管薄 壁 不 锈 钢 管公称 外径规 格内 径规 格内 径插接用管内 径对接用管内径 DN6 8 1 6 8 1 6 8 1 6 8 1 6 DN8 10 1 8 10 1 8 10 1 8 10 1 8 DN10 12 1 10 12 1 2 9 6 12 1 10 12 1 10 DN15 16 1 14 16 1 2 13 6 14 0 6 12 8 18 1 5 15 DN20 22 1 2 19 6 22 1 2 19 6 20 0 6 18 8 25 1 5 22 DN25 28 1 2 25 6 28 1 5 25 26 0 8 24 4 32 1 5 29 DN32 35 1 2 32 6 35 1 5 32 35 1 33 38 1 5 35 DN40 44 1 2 41 6 44 1 5 41 40 1 38 45 1 5 42 DN50 55 1 5 52 55 2 51 50 1 48 57 1 5 54 DN65 70 1 5 67 70 2 66 67 1 2 64 6 76 2 5 71 DN80 85 1 5 82 85 2 81 76 1 5 73 89 2 5 84 DN100 105 2 5 100 105 2 5 100 102 1 5 99 108 3 5 101 常用镀锌钢管规格尺寸 表 19 常用 PVC U 管规格尺寸 表 20 通通 径径外外 径径壁壁 厚厚内内 径径每米重每米重规规 格格外外 径径壁壁 厚厚内内 径径 mmmmmmmmkg mmmmmmmmm DN610 226 20 430 DN813 52 58 50 713 20 2 20 220216 DN1017 22 512 20 953 25 2 25 225221 DN1521 32 815 71 335 32 2 32 232228 DN2026 92 821 31 739 40 2 40 240236 DN2533 73 227 32 503 50 2 50 250246 DN3242 43 535 43 479 63 2 5 63 2 5632 558 DN4048 33 541 34 006 75 2 9 75 2 9752 969 2 DN5060 33 852 75 475 90 3 5 90 3 5903 583 DN6576 1468 17 354 110 3 9 110 3 91103 9102 2 DN8088 9480 98 660 125 4 4 125 4 41254 4116 2 DN100114 34106 311 250 140 4 9 140 4 91404 9130 2 DN125139 74131 713 841 160 5 6 160 5 61605 6148 8 DN150168 34 5159 318 687 180 6 3 180 6 31806 3167 4 DN200219 14 5210 124 482 200 7 3 200 7 32007 3185 4 手术部医用气体管路计算 10 3 3 5 编制 管道尺寸选择表 手术部的主要用气单元是手术室 所以先编制以手术室数量作为流量单位的管道尺寸选择表 制表时先按气体种类依次算出不同手术室数量所对应的流量 再根据 3 2 式 3 7 式 3 8 式分别计算 单位管长压力损失 Pi 等于设定值时的管径 同时按 3 5 式 3 6 式分别计算对应的雷诺数 Re 和流速 V 当 V 0 时 改用 3 9 式计算道内径 d 最后 按表 18 19 20 确定对应的管子规格 将手术室数 量 流量 管子规格的对应关系依次列成表格即为 管道尺寸选择表 计算时 各种正压气体取气体终端处的额定压力作为设计压力 真空管道取管道内的平均压力作为设计 压力 其它参数取自 GB50751 医用气体工程技术规范 附录 B 摘录于后 和 GB50333 医院洁净手术 部建筑技术规范 等文件 管内气体流量按下式计算 Q Qa Qb n 1 式中 Q 设计流量 L min Qa 终端处的额定流量 L min 按 GB50751 附录 B 取值 Qb 终端处的计算平均流量 L min 按 GB50751 附录 B 取值 n 由该管子供气的手术室数量 同时使用系数 按 GB50751 附录 B 取值 为确保同时用气的手术室都能得到足量的供气 流量计算时对 GB50751 和 GB50333 中规定的同时使用 系数 作如下处理 表 21 向 n 间手术室供气的总流量 L min 表 21 QaQb 手术室数量 n 气体种类 L min 123456789 氧 气 1001075100110120130130140150160160 氩 气 15158015304560757590105120 器械空气 3503503507007007007001050105010501050 医用氮气 350350 N 4 时 50 n 4 时 25 3507007007007001050105010501050 根据 GB50751 附录 B 设定每个引射式麻醉废气排放终端每分钟消耗 20 升器械空气 或氮气 已计入每 个手术室的器械空气 或氮气 的消耗量 制成的手术室 管道尺寸选择表 见附表 1 附表 2 附表 3 附表 4 和附表 5 它们都是按手术室数量 排序的 管路设计时可以根据管子的材质 允许的单位管长压力损失 Pi 气体种类 由此管供气的手术 室数量来确定管道规格 正如 GB50751 医用气体工程技术规范 附录 B 所示 各科室使用的医用气体种类 流量是不尽相同 的 而一根管道可能要同时供应不同的科室用气 那末它的管子规格如何确定呢 在这种情况下 我们可以 把不同科室的用气量折算成手术室的用气量 或与有关手术室的用气量相加 然后根据折算后的手术室总 数 或折算后的总流量 查表确定管子规格 3 4 已知气体种类 压力和管径 求管子的许用流量 3 4 1 受阻力损失限制的许用流量 在知道气体种类 工作压力 P 和允许的单位管长压力损失 Pi 的情况下 先算出 4 3 式中的系数 再 利用 4 3 式求得各种规格管子的最大流量 式中的系数 也可从表 9 中选取 Pi 60Pa m 时负压管道的 0 137 Pi 120Pa m 时负压管道的 0 204 3 4 2 受流速限制的许用流量 管内气体的流量还必须满足流速 10 m s 的限制条件 即当 T 35 时 手术部医用气体管路计算 11 Q0 Pd2 0 24 3 11 式中 Q0 0 时一大气压气体的流量 L min P 计算截面上气体的绝对压力 MPa d 管道内径 mm 根据根据 3 33 3 式和式和 3 73 7 式分别算出各种规格管子的许用流量 两者比较取其小者作为该种规格管子的设计许式分别算出各种规格管子的许用流量 两者比较取其小者作为该种规格管子的设计许 用流量 用流量 按上述方法分别算出各种规格管子的许用流量 将管子规格和对应的许用流量排列成表即为 管道许 用流量表 常用规格管子的 管道许用流量表 见附表 6 7 8 按 管道许用流量表 选择管子规格的办法是 先按 2 1 式算出管段所需要的最大流量 再在 管道许 用流量表 中查出流量能满足要求 直径又最小的管子规格 这就是您所需要的 本文仅供参考 请同行们批评指正 不胜感激 附表 附表 1 管道尺寸选择表 V 10m s 器械空气 氮气 Pi 460Pa m 附表 2 铜管道尺寸选择表 Pi 230Pa m 附表 3 铜管道尺寸选择表 Pi 460Pa m 附表 4 不锈钢管道尺寸选择表 Pi 230Pa m 附表 5 不锈钢管道尺寸选择表 Pi 460Pa m 附表 6 对接用不锈钢管许用流量表 附表 7 插接用不锈钢管许用流量表 附表 8 铜管许用流量表 参考文献 1 GB50751 2012 医用气体工程技术规范 2 GB50333 2002 医院洁净手术部建筑技术规范 3 GB50316 2000 工业金属管道设计规范 4 GB T20801 3 2006 压力管道规范 工业管道 第 3 部分 设计和计算 5 YY T 0186 94 医用中心吸引系统通用技术条件 6 YY T 0187 94 医用中心供氧系统通用技术条件 7 YFB001 1995 军队医院洁净手术部建筑技术规范 8 GB150 1998 钢制压力容器 9 化学工程手册 第二版 化学工业出版社 10 机械设计手册 第三版 化学工业出版社 11 医院手术部医用气体管路设计的一种方法 袁明华 中国医院建筑与装备 杂志 2006 年第二期 手术部医用气体管路计算 12 附 录 供审稿参考 附录 A 计算公式推导计算公式推导 GB50316 工业金属管道设计规范 规定 当总压力损失小于起点压力的 10 时 沿程摩擦阻力造成 的管段