YS/T 650-2007《医用气体和真空用无缝铜管》行业标准修订中关键技术指标确定的概述

魏连运，冯执野

（浙江海亮股份有限公司，浙江 诸暨 311800）

1 引言

2019年12月底，武汉暴发新型冠状病毒肺炎，在治疗病毒感染者的方案中，氧气的供给和输送尤为重要，通过该次疫情，医疗卫生系统更加认识到氧气站与病房间输送管道的重要性。行业中，该连接管道普遍采用铜管，专业名称是“医用气体和真空用无缝铜管”。该产品主要应用于医院集中供氧、手术室净化气体输送、压缩空气、负压吸引等医疗用气体和真空用领域。目前国内医疗气体和真空用无缝铜管需求量大增，主要原因有如下方面：

（1）随着人们对医疗要求的不断提高，医院的医疗设施要求也需要不断提升。国内八九十代建设的医院，医疗用输送气体管道使用的都是有缝焊接不锈钢管，由于国家于2012年颁布了GB 50751《医疗气体工程技术规范》，要求医疗气体输送管道必须使用无缝不锈钢管和无缝铜管，该批医院面临需要对原有有缝焊接不锈钢管道进行改造。在实际生产中，由于无缝不锈钢管加工难度大于无缝铜管，壁厚几倍于同一通径的铜管，导致其使用成本大幅上升；在安装过程中，其连接难度大于铜管，使用可靠性低于铜管，所以大量设计单位和建设单位纷纷选用无缝铜管。

（2）铜管有抑制细菌繁殖作用，特别适用于医疗场所，在新建医院数量倍增的情况下，医疗气体和真空用无缝铜管的需求也大大增加。

医疗气体和真空用无缝铜管的生产、销售和使用离不开产品标准，目前该产品标准的有效版本为YS/T 650-2007，2007版标准已实施十多年，与当前的生产和使用情况存在差异，为规范国内医疗气体用铜管的生产，提升产品质量水平，该标准于2019年着手进行了修订。

该标准修订的核心有如下几个关键技术内容需要确定和解决：

——标准修订原则的确定；

——管材壁厚的选择及确定；

——管材种类的确定；

——管材清洗方法的确定。

2 标准修订原则的确定

目前与该产品相关的国内外标准主要有：ASTM B819-2000（2011）《医用气体系统用无缝铜管》、BS EN13348-2016《铜及铜合金医用气体或真空用无缝圆铜管》和YS/T 650-2007《医用气体和真空用无缝铜管》三项标准。新版YS/T 650在修订时，对以上三个标准主要内容和要求进行了对比分析，对比情况见表1。

表1 国内外标准主要规定内容和要求对比情况

在对比结果的基础上，编制组对医用管的使用方（医院）、施工方、设计方及管材生产厂家进行了走访调研，了解到医用管在实际使用中的作用、要求、安装方式规范和实际生产情况等，为了突出该标准的实用性、先进性，起到指导生产、提升产品质量、引领市场的作用，确定了新版YS/T 650《医用气体和真空用无缝铜管》的修订原则，即以中国当前的实际使用需求及管材生产情况为基础，在YS/T 650-2007《医用气体和真空用无缝铜管》的基础上，参照BS EN13348-2016《铜及铜合金医用气体或真空用无缝圆铜管》和ASTM B819-2006（2011）《医用气体系统用无缝铜管》的部分内容进行修订。

表2 管材的外形尺寸系列

3 管材壁厚的选择及确定

（1）壁厚的选择及确定

医疗系统各种气体在输送中的压力是有所不同：氧气、一氧化氮、氮气、氦气、二氧化碳、氩气等医用气体压力一般0.4～0.6MPa，最大的是0.8 MPa，牙科气动工具管径较小，压力不超过1MPa，医用气体在不同楼层输送中都要降压，至病房时，一般成人用气压力为0.38～0.45MPa，儿童用气为0.22～0.32MPa。

按照管道类行业要求管道最大承压为实际承压的两倍以上的规则，新版YS/T 650《医用气体和真空用无缝铜管》公称外径15mm～89mm的管材壁厚增加C类型，在满足客户的实际需求下，做到铜材节约，具体见下表2

管材最大工作压力和管材的壁厚、外径和材料各状态的允许应力有关，可以按公式（1）进行计算 。

式中：

P—最大工作压力，单位为牛顿每平方毫米（MPa）；

t—管材壁厚，单位毫米（mm）；

D—管材外径，单位毫米（mm）；

S—材料允许应力，H80状态管S＝63 MPa，H58状态管S＝50 MPa，O60状态管S＝41.2MPa 。

（2）与欧盟标准中壁厚的对比情况

BS EN13348-2016标准中壁厚的规定采用推荐规格，针对不同的公称外径，推荐一种、两种、三种壁厚不等，具体对比可见表3。从表中可见，新版YS/T 650中C类壁厚除公称外径18mm和89mm外，其他尺寸均与BS EN13348-2016中的Ⅲ类壁厚推荐尺寸相同，也从另一个角度说明，新版YS/T 650中的C类壁厚完全可满足在真空条件下或分配输送工作中压力不大于2MPa的医用气体的管路系统的使用要求。

表3 新版YS/T 650与BS EN13348-2016管材壁厚规格对比表

4 标准产品种类的确定

在市场应用中，直管一般用于医用气体的输送过程中，规格是公称外径6mm～219mm，盘管一般用于气体管路末端或者病房内设备带中使用，规格一般是12mm*1mm和10mm*1mm，此处盘管有长度优势，可以根据使用长度进行切割，避免了不断切割增加焊口及材料浪费，同时性能完全可符合要求。

有质疑方提出：采用盘管供货时，其长度不宜大于50m；折弯后圆度出现偏差，影响安装；管径变小，对气体流量有可能造成影响等担忧，在对施工方进行了调研和跟访后，发现：（1）盘管在用于病房内设备带中安装时，施工人员根据现场的使用长度进行切割，避免了不断切割增加焊口及材料浪费，根据供货情况，该种规格盘管的盘重约为50kg，200m左右，从长远发展和节约铜材、减少焊点的角度考虑，在满足现场施工条件的前提下，盘管的长度越长越好，所以新版YS/T 650《医用气体和真空用无缝铜管》中规定了盘管长度≥150m；（2）盘管在现场施工时，需先进行矫直在切割，矫直过程出现的圆度偏差，只要使用相应的整圆工具即可解决，该解决方法主要属于施工安装的能力问题，与盘管的长短无关；（3）根据设计方和现场施工方的反馈，盘管折弯后对气体流量的影响微乎其微，尤其是压力0.8MPa以下的医用气体。

表4 管材的清洗方法对比表

根据以上情况，新版YS/T 650《医用气体和真空用无缝铜管》规定了直管和盘管两种产品，其产品规格见表5。

表5 管材的牌号、代号状态、规格

5 标准产品清洗方法的确定

医用气体铜管是生命支持系统的关键通道，健康、安全、可靠是对医用气体铜管的基本要求，管材内表面清洁度是最重要的性能指标。铜管在生产过程中需要润滑油的润滑，加工完成后，润滑油会残留在管材内表面，其主要成分是碳。如何通过技术手段清除管材内表面的碳含量，达到需要的清洁度是本标准的重要内容。

新版YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》中对清洁度做了定量要求，规定了管材内表面的碳含量应≤20mg/m2，该指标与ASTM B819-2006（2011）《医用气体系统用无缝铜管》的规定一致，严于BS EN13348-2016《铜及铜合金医用气体或真空用无缝圆铜管》中规定的≤38mg/m2要求，为了指导行业生产，新版YS/T650推荐了六种清洗方法，作为资料性附录，供大家参考。

在清洗方法的选择上，新版YS/T650、YS/T 650-2007和ASTM B819-2006（2011）的推荐方法（BS EN13348-2016中没有推荐清洗方法）对比情况见表5。

新标准在对清洗方法的选择上放弃了蒸汽脱脂和制冷剂脱脂，因为三氯乙烯或甲基氯仿、制冷剂对环境和操作人员有很大的不良影响。

三氯乙烯或甲基氯仿虽然是优良的溶剂，一般用于金属脱脂剂和脂肪、油、石蜡的萃取剂，不过该溶剂对中枢神经系统有麻醉作用，亦可引起肝、肾、心脏等损害，还有对女性造成不孕的危害,同时三氯乙烯和甲基氯仿极易挥发，一旦人体吸入或皮肤接触，量大会造成急性中毒，长久微量也会造成不可逆的健康危害。另外,三氯乙烯或甲基氯仿、制冷剂如果不达标排放对环境也会造成极大的污染，尤其制冷剂对臭氧层的破坏是国际待解的难题。三氯乙烯或甲基氯仿在使用时，必须有极强的密封性，因为目前受现场生产条件及设备设施的条件影响，很难做到全封闭操作使用该类溶剂。所以，新版YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》不推荐使用以上三种溶剂进行清洗脱脂。

在目前的实际操作过程中，生产厂家更倾向于选择高温脱脂和超声波清洗，该两种方法便捷、有效、易操作，对环境和人体没有影响和伤害。高温脱脂的清洗方法一般用于盘管生产过程中，超声波清洗方法一般用于直管生产过程中，经检测，产品经高温脱脂后和超声波清洗后，碳含量指标的合格率在95%以上，所以该两种方法对产品的清洁度是有效的。

6 结论

通过对以上四个关键技术难题的解决，新版YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》不但可以规范我国医疗用铜管的生产技术和工艺水平，提升产品质量，消除使用方的质量顾虑（例如：当前南京明基、上海禾新等港台资医院对国内生产的医疗气体用铜管还存在质疑，多选用进口无缝铜管）。随着新版标准在技术要求方面进一步规范和提升，促进我国铜管产品完全达到国际先进水平，相信国内铜管的市场占有率将大幅提高，进而完全替代进口产品，新版标准的实施将对该产品的市场推广起到重要作用。