浅谈高原民用供氧工程设计

焦美玲 申静静

邯郸派瑞气体设备有限公司 河北邯郸 056100

随着海拔高度的不断升高，大气中的氧气含量以及大气压力却不断的下降，人体的高原反应也随着表现强烈，随着海拔的升高，人们会处于缺氧状态。如果人体长时间的处于缺氧状态，就会对人体的大脑、心脏以及性腺等生理功能产生严重的危害，从而会诱发一系列的高原疾病。因此提高高原居民生活、工作等生活场所的含氧量，实现民用供氧是解决高原疾病的重要途径[1]。

1 含氧量现状

高原地区随着海拔的增高，气压逐渐降低，空气密度逐渐变小，每立方空气中的含氧量也随之逐渐降低。

2 供氧方式以及供氧量计算

2.1 供氧方式

供氧方式分为鼻吸式终端供氧和弥散式终端供氧

（1）鼻吸式终端供氧。鼻吸式终端应由流量计、湿化杯、鼻吸管组成，氧气通过管道、流量计，经湿化杯加湿后通过鼻吸管吹入人体。鼻吸管种类包括耳麦式、鼻氧管式和面罩式三种。鼻吸式供氧终端应布置在距离地面1．3-1．5m。

（2）弥散式终端供氧。工作噪声应满足：≤40dB（A）；应具有数显功能，可实时显示终端工作状态，室内氧气含量；应具有屏幕灯光延时熄灭功能；弥散式供氧终端出氧口应远离明火，应有明显的禁止烟火的警示标识；应具备集成测氧功能，并采用氧传感器，可24小时不间断实时监测室内氧气含量；应具有预约定时设定功能，环境氧含量上、下限及上上限控制设定功能。可根据室内氧气含量自动通断供氧。空间内氧气浓度超出上上限时，应发出声光报警，并具备自动或手动切断氧气供给措施；应具有遥控功能和设置功能[2]。弥散式供氧终端的信号控制线应采用耐低温硅橡胶护套电缆，以满足高原低温工况要求。弥散式供氧终端应布置在距离地面 1．4-1．7m,也可以吸顶安装。

室内环境氧含量上、下限设定应满足供氧浓度生理学要求，详见《高原地区室内空间弥散供氧（调氧）要求》GB/T35414。

2.2 供养流量计算

（1）鼻吸式供氧流量计算。计算公式：吸氧浓度=21%+4×吸氧流量（L/min）×设备供氧浓度%

吸氧浓度不应高于35%。

（2）弥散式供氧流量计算公式：

①富氧房间需氧量理论值应按下式计算：

式中Q1-房间氧含量每小时提升a%所需氧气流量（m³/h）；

VF-富氧房间容积（m³）；

a%-富氧房间每小时氧含量提升的体积百分比；

Rθ-供氧管道出口氧气浓度（%）；

K1-房间密封性修正系数。

②人员消耗氧量应按下式计算：

式中Q2-富氧室内人员每小时总耗氧流量（m³/h）；

QR-富氧室内单人每小时耗氧流量（m³/h）；

nR-富氧室内最大活动人数；

Rθ-供氧管道出口氧气浓度（%）。

③富氧室内总需氧流量应按下式计算：

式中Q3-富氧室内每小时提升a%氧含量所需氧气总流量（m³/h）。

3 氧源

3.1 供氧方式

供氧方式有集中供氧、分散供氧、分布供氧三种。

（1）集中供氧：具有集中控制、统一管理、节省能源的优点；

（2）分散供氧：具有操作灵活、可根据自己生活习惯开启关闭；

（3）分布供氧：空气源集中、分散供氧，具有系统可靠性高、安全性高、操作灵活、节省能源的优点。

3.2 分子筛制氧机供氧

医用分子筛制氧机系统一般包含空压机、空气缓冲罐、冷冻干燥机、过滤器、制氧主机、氧气缓冲罐、氧气增压机、氧气储罐、控制柜、配电柜、管道和阀门等组成部分，根据需要也可增加上位机以及手机短息报警系统，实现供氧量的实时查询。

制氧设备开机后，所有电、气动阀以及压力表、指示灯均应工作正常，并有氧气输出。

制氧设备开机30min，其氧产量应达到设计要求，氧浓度≥90%。

指示灯及按钮的颜色要求（除以文字数字显示外）：

当制氧设备发生故障时，使用连续红灯显示装置和声报警，以向操作人员报警。

当制氧设备发生紧急情况时，使用红色报警灯闪烁和声报警。

绿灯表示制氧设备启动前的准备工作已完成，或表示制氧设备正处于正常运行状态。

红色按钮用于紧急停车。

黄灯表示超压或低压预警，需要操作人员检查设备运行情况。

4 电气

供氧基站：由于设备容量及基站规模均较小，采用220V-380V低压供电，电源由城市电网就近配电柜引来。每个基站内设置一台低压配电柜为基站内所有设备及照明、通风系统供电[3]。

供氧基站内各主要用电设备应设置就地手动控制与自动控制。

低压配电应采用常规保护器件（如断路器、熔断器、热继电器等）进行保护，低压系统总进线开关（断路器）应设过载长延时、短路短延时及短路瞬时、接地故障保护等四段保护。

电动机应设短路、过负荷保护。

5 结语

本文仅参考西藏自治区民用供氧工程设计规范，对高原民用供氧的部分设计进行了简单的论述，对于高原民用供氧还有很多需要我们去实践和探讨。