醫(yī)院醫(yī)用氣體管路的設計計算(2014)

1、 醫(yī)院醫(yī)用氣體管路的設計計算 航空部第六0四研究所 高級工程師 袁明華關鍵詞：Medical gas醫(yī)用氣體 Piping design管道設計本文根據(jù)GB50751-2012 醫(yī)用氣體工程技術規(guī)范、GB50333-2002 醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范、YFB001-軍隊醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范等現(xiàn)行國家標準和專業(yè)標準設計了一套醫(yī)用氣體管路計算用表管道最大許用流量表和管道尺寸選擇表，可供醫(yī)用氣體工程有關人員參考。In this disquisition I bring forward a set of designed tables. They can be used for to desi

2、gn medical gas pipeline system in nosocomial medical zone.This paper give a reference to engineering and technical personnel .1 前言 本文所說的“醫(yī)療區(qū)域”是指門診部、急救部、手術部、醫(yī)技部、住院部、婦產科、生殖中心、牙科等直接為病人服務的場所。一個完整的醫(yī)用氣體供應系統(tǒng)一般由氣源、輸氣管路（由管子、閥門、減壓器、終端設備等組成）、監(jiān)測報警裝置等部分組成。其中醫(yī)用氧氣站、醫(yī)用空氣站、醫(yī)用真空站等出于安全和集中管理等原因往往不設置在醫(yī)療區(qū)域內，它們提供的醫(yī)用氣體是通過輸

3、氣干管輸送到各醫(yī)療區(qū)域的。各醫(yī)療區(qū)域的管路系統(tǒng)與輸氣干管相連接的總管上一般都裝有區(qū)域總閥、二級減壓箱和區(qū)域總壓報警裝置。用氣量較少的氧化亞氮、二氧化碳、醫(yī)用氮氣、氬氣、氦氣等醫(yī)用氣體一般是由設置在醫(yī)療區(qū)域附近的氣體匯流排供給的。這些氣體是手術部、婦產科專用的，其使用壓力可在氣體匯流排內直接調定。醫(yī)療區(qū)域的管路系統(tǒng)由區(qū)域總閥開始，到終端設備結束。它不包括輸氣干管，但包括從氣體匯流排到醫(yī)療區(qū)域的輸氣管路。醫(yī)用氣體管路計算包括醫(yī)用氧氣、氧化亞氮（笑氣）、氬氣、醫(yī)用氮氣、醫(yī)用空氣、二氧化碳、醫(yī)用真空和麻醉廢氣排放管路的計算。計算的內容包括兩個方面：（1） .在已知氣體種類、壓力、流量的情況下，求所需要

4、的管徑；（2） .在已知氣體種類、壓力、管徑的情況下，求管子允許的最大流量。 本文詳細介紹了管道最大設計流量表和管道尺寸選擇表的編制方法以及它們在醫(yī)用氣體管路計算中的運用。2 設計假定2.1 設計壓力計算管子內徑時，正壓氣體取氣體終端處的額定壓力；真空管道取管道內的平均壓力。例如真空泵抽氣口處絕對壓力為0.04MPa（即真空壓力為0.06MPa），吸引終端處絕對壓力為0.06MPa（即真空壓力為0.04MPa）, 則 P =0.05MPa。對采用抽風機排放麻醉廢氣的系統(tǒng)，排氣管內的氣體壓力為負壓，抽風機處的氣體壓力最低。麻醉廢氣排放終端處的絕對壓力應為0.085MPa（即真空壓力為0.015M

5、Pa），麻醉廢氣排放終端本身造成的負壓損失見表1，排氣管路造成的負壓損失若為0.013MPa，則抽風機進口處的絕對壓力不應高于P=0.085-0.002-0.013=0.07MPa。計算時排氣管內的氣體壓力取中值： P=(0.085+0.07)/2=0.0775MPa。 麻醉或呼吸廢氣排放系統(tǒng)終端在設計流量下的壓力損失 表1麻醉或呼吸廢氣排放系統(tǒng)設計流量（L/min）允許真空壓力損失（MPa）高流量排放系統(tǒng)800.001500.002低流量排放系統(tǒng)500.001250.002 對采用引射式麻醉廢氣排放終端的系統(tǒng)，引射器后排氣管內的混合氣體應為正壓。為保證廢氣能順利排入大氣，排氣管出口處絕對壓力

6、不應小于P=0.105MPa。 計算管子壁厚時，正壓氣體管道取安全閥的開啟壓力；真空管道取外壓0.1MPa。 2.2 設計流量GB50751醫(yī)用氣體工程技術規(guī)范規(guī)定的終端組件處的額定壓力和設計流量見表2；GB50333醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范規(guī)定的終端壓力和單嘴流量見表3。 醫(yī)用氣體終端組件處的設計參數(shù) 表2醫(yī) 用 氣 體 種 類終端壓力（表壓，MPa）終端組件的設計流量（L/min）醫(yī) 用 氧 氣0.4手術室、笑氣麻醉點100牙科及其它10氧 化 亞 氮0.4全部15醫(yī) 療 空 氣0.4手術室20重癥、高護、新生兒病房60其它病房、床位10牙 科 空 氣0.5550器械空氣、醫(yī)用氮氣0.8

7、全部350二 氧 化 碳0.4全部20醫(yī) 用 真 空-0.04大手術80小手術、病房、床位40牙 科 真 空-0.015300氧化亞氮/氧氣混合氣0.4（0.35）待產、分娩、恢復、產后275牙科及其它20二氧化碳/氧氣混合氣0.4（0.35）全部20醫(yī)用氦/氧混合氣0.4（0.35）重癥病房100 麻醉或呼吸廢氣排放-0.015全部5080 注：1. 上表中氣體壓力允許的最大偏差為：MPa；MPa；MPa； 2. 在使用現(xiàn)場配制混合氣時，與氧氣混合的其它氣體的壓力應低于氧氣壓力0.050.08MPa， 這些氣體的終端壓力應為0.35MPa。 終端壓力和單嘴流量 表3氣 體 種 類單 嘴 壓

8、力 （MPa）單 嘴 流 量 （L/min）同時使用率（%）氧 氣0.400.45108050100氧化亞氮0.400.45450100壓縮空氣0.450.96080負壓吸引-0.03-0.0730100氬 氣0.350.401580二氧化碳0.350.401030氮 氣0.90.952301060 治療區(qū)域的專用氣源、區(qū)域總管、支管按公式(3.1)計算氣體流量： Q = Qa+Qb(n-1) -（2.1）式中： Q 氣源、氣體總管、支管的計算流量（L/min); Qa 終端處的額定流量（L/min)，按GB50751附錄B取值; Qb 終端處的計算平均流量（L/min)，按GB50751附錄

9、B取值; n 由該氣源、該總管、該支管供氣的床位數(shù)或計算單元數(shù); 同時使用系數(shù)，按GB50751附錄B取值。2.3 設計溫度醫(yī)療區(qū)域的氣體管路一般在吊頂、夾層里走，沒有空調。所以管道內氣體的設計溫度取35（夏天）。2.4 流速限制根據(jù)GB50333醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范規(guī)定，管內氣體流速不得大于10 m/s。2.5 允許的壓力損失GB50751規(guī)定：醫(yī)用氣體管路系統(tǒng)在終端設計壓力、流量下的壓力損失應符合表4的規(guī)定。 醫(yī)用氣體管路系統(tǒng)在終端設計壓力、流量下的壓力損失 表4氣體種類醫(yī)用氧氣、醫(yī)療空氣、氧化亞氮、二氧化碳與氧氣在使用處混合的醫(yī)用氣體器械空氣、氮氣醫(yī)用真空設計流量下的終端

10、壓力（MPa）0.40.50.310.390.71.0-0.04-0.087氣源或減壓箱出口壓力（MPa）0.40.50.360.450.751.0-0.06-0.087設計允許壓力損失 （MPa）0.050.050.050.2-0.013-0.02   YY/T0187醫(yī)用中心供氧系統(tǒng)通用技術條件規(guī)定：“在使用流量條件下，最遠管道的壓力損失不應超過10%?！盰FB001軍隊醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范的規(guī)定見表5。 標準壓力和允許壓力損失 表5氣體名稱標準壓力P（MPa）允許壓力損失最大長度（MPa）單位長度（Pa/m）氧 氣0.50.05（或10%P）230二氧化碳0.5

11、0.05（或10%P）230氮 氣1.00.05（或10%P）230壓縮空氣0.50.05（或10%P）230真空吸引-0.050.005（或10%P）80美國實用管道工程設計準則規(guī)定：氧氣、二氧化碳及壓縮空氣管路單位長度的壓力損失不超過230Pa/m；氮氣管路單位長度的壓力損失不超過460Pa/m；負壓吸引管路單位長度的壓力損失不超過110Pa/m。對于正壓氣體管路，最大計算長度Lmax上的壓力損失若控制在0.05MPa（對器械空氣和氮氣為0.1MPa），單位長度的壓力損失若控制在230Pa/m（對器械空氣和氮氣為460Pa/m），則管路的最大計算長度可達到217m。對于醫(yī)用真空管路，最大負

12、壓損失若控制在0.013MPa，單位長度的負壓損失若控制在60Pa/m，則管路的最大計算長度也可達到217m。 對于負壓廢氣排放管路，最大負壓損失若控制在0.013Mpa（此外，抽風機提供的負壓還要克服麻醉廢氣排放終端造成的負壓損失），單位長度的負壓損失若控制在60Pa/m，則管路的最大計算長度也可達到217m。 這里所謂的“計算長度”是指一條管路中管子的總長度和該管路中管件、閥門的當量長度之和。最大計算長度是指同一種氣體的管路，從醫(yī)療區(qū)域總閥起到氣體終端止的各條管路中流程最長的一條管路的計算長度。管件、閥門的當量長度見表6。 管件、閥門的當量長度（m） 表6 管 徑DN6DN10DN13DN

13、16DN20DN25DN30DN40DN5090°彎頭0.350.450.60.70.750.91.21.52.145°彎頭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 閥2.53.54.55.267.510.513.516.5 3 設計計算醫(yī)院手術部的管路最大計算長度Lmax一般不會超過217m，故可按以下條件進行計算：（1）.在管道最大計算長度Lmax不大于217m的情況下，確保正壓氣體管道單位長度的壓力損失不大于23

14、0Pa/m；負壓吸引管道單位長度的阻力損失不大于60Pa/m 。 （2）.確保管內氣體流速不大于10 m/s； （3）.忽略管道高差造成的壓力損失。3.1 管路計算的公式（公式推導見參考資料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 每米管長的壓力損失（Pa/m）； P 取氣體終端處氣體的絕對壓力（MPa）； d 管道內徑（mm）； Q0 0時一大氣壓氣體的流量（L/min）。式中的系數(shù) = 42854.90.2500.75 ； k = 9.4440.0500

15、.16/Pi0.21； = 0.002255Pi0.57/(0.1400.43) 。其中： 氣體在設計溫度下的動力黏度（kgf·s/m2）； 0 0時一大氣壓氣體的重度（kgf/m3）；由AP1700物質物性計算查詢平臺可查得各種氣體在35、設計壓力下的動力粘度值。對一種確定的氣體，和0都是常數(shù)。當Pi設定之后，、和k也就成了常數(shù)，見表7、表8和表9。 k值 表7氣 體 種 類 Pi = 230 Pa/m 時Pi = 460 Pa/m 時氧 氣1.6041.387氧 化 亞 氮1.6571.432醫(yī) 療 空 氣1.5661.354牙 科 空 氣1.5671.354器 械 空 氣1.5

16、671.354引 射 排 廢 氣1.5661.354氮 氣1.5551.344氬 氣1.6651.439氦 氣 1.150.994二 氧 化 碳1.6571.432 值和值 表8氣體種類*106（kgf.s/m2）0（kgf/m3）氧氣2.2621.4292172.21366.9氧化亞氮1.5721.97825312722.4醫(yī)療空氣1.941.2931939.31442.4牙科空氣1.9421.2931939.81440.7器械空氣1.9461.2931940.81437.8引射排廢氣1.9341.2931937.81446.9氮氣1.8721.2511875.21445.8氬氣2.3771

17、.7812594.21621.3氦氣2.0710.179446.62186.6二氧化碳1.5751.9772531.12716.8醫(yī)用真空1.9331.2931937.61447.3牙科真空1.9341.2931937.71447真空抽廢氣1.9341.2931937.71447 值 表9氣體種類 Pi = 230 Pa/m 時Pi = 460 Pa/m 時氧 氣0.2270.412氧化亞氮0.2540.377醫(yī)用空氣0.2960.439牙科空氣0.2960.439器械空氣0.2960.439引射排廢氣0.2960.44氮 氣0.3010.448氬 氣0.2500.372氦 氣0.6841.0

18、17二氧化碳0.2540.3773.2 驗算3.2.1 驗算雷諾數(shù) 上述公式使用的前提是雷諾數(shù)Re在106以下，雷諾數(shù)的計算公式為： Re =4Q/（gd） -（3.4）式中： 管道內氣體的重度（kgf/m3）； Q 通過管段的氣體體積流量（m3/s）； d 管道內徑（m）； 氣體在設計溫度下的動力黏度（kgf·s/m2）。當取壓縮氣體的設計溫度為35時，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可算得： = 8.8636 P0 ； Q = 0.1128 Q0/P 代入上式得： Re =0.1298340 Q0/（d）式中： 0 0時一大氣壓氣體的重度（kgf/m3）； Q0 0時一大氣壓氣體的流量（m3

19、/s）； d 管道內徑（m）； 氣體在設計溫度下的動力黏度（kgf·s/m2）。 將Q0的單位由m3/s 換成L/min（1L/min = 0.000017m3/s），d的單位由（m）改為mm,則 Re =0.00216390 Q0/（d） 或 Re =Q0/d -（3.5）式中： =0.00216390/,見表8。 0 0時一大氣壓氣體的重度（kgf/m3）； Q0 0時一大氣壓氣體的流量（L/min）； d 管道內徑（mm）。 當知道氣體種類、流量和管徑后，可按3.5式計算出管內氣體流動的雷諾數(shù)，Re不能大于106。3.2.2 驗算流速 管道內氣體的流速V不應大于10 m/s。

20、V = 4Q/（d2） 式中： V 管道內氣體的流速（m/s）； Q 通過管段的氣體體積流量（m3/s）； d 管道內徑（m）。因 Q = Q0P0T/（PT0），當T = 35=308°K；T0 =273°K；P0 =0.1MPa時， V = 0.1436475 Q0/（Pd2）將Q0的單位由m3/s 換成L/min（1L/min = 0.000017m3/s），d的單位由（m）改為（mm），則 V = 2.394 Q0/（Pd2） -（3.6）式中： V 管道內氣體的流速（m/s）； Q0 0時一大氣壓氣體的流量（L/min）；d 管道內徑（mm）； P 計算截面上氣體

21、的絕對壓力（MPa）。當知道氣體的流量、壓力和管徑后，可通過3.6式計算出管內氣體的流速，V不應大于10 m。3.3 已知氣體種類、壓力和流量，求管徑3.3.1 受阻力損失限制的管徑首先根據(jù)管路最大計算長度上允許的壓力損失計算出單位管長允許的壓力損失Pi （Pa/m），再算出3.2式的系數(shù)k,便可利用3.2式算出管徑。式中的k值也可從表7中選取。對于負壓系統(tǒng)（包括醫(yī)用真空系統(tǒng)和真空泵麻醉廢氣排放系統(tǒng)），如果氣體的主要成分為空氣，若將最大負壓損失控制在0.013 MPa以內，并取 Pi = 60Pa/m。則d 2.077 Q00.37/ P 0.21 -（3.7）式中： Q0 0時一大氣壓氣體的

22、流量（L/min）； P 管道內氣體絕對壓力的平均值（MPa）。醫(yī)用真空系統(tǒng)和負壓麻醉廢氣排放系統(tǒng)如允許Pi = 110Pa/m，則 d 1.829 Q00.37/ P 0.21 -（3.8） 3.3.2 受最大流速限制的管徑當T = 35，管內氣體流速 V = 10 m/s 時： d = （0.24 Q0/ P）0.5 -（3.9）式中： d 管道內徑（mm）； Q0 0時一大氣壓氣體的流量（L/min）； P 計算截面上氣體的絕對壓力（MPa）。當氣體種類、流量和絕對壓力確定之后，可由（3.2）式、（3.7）式和（3.8）式計算管道內徑d ，同時按（3.5）式和（3.6）式分別計算對應的雷

23、諾數(shù)Re和流速V,當V10時改用（3.9）式計算道內徑d 。3.3.3 管子壁厚的計算醫(yī)用氣體一般在常溫下工作，管子設計壁厚t 按下式計算： t = tS + C1 + C2 + C3 式中： tS 計算厚度（mm）。它是管子承受內壓所需的壁厚。 C1 管材壁厚負偏差（mm）； C2 腐蝕裕量（mm）； C3 工藝減薄量（mm）。(1).管子承受內壓所需的壁厚（tS）醫(yī)用氣體是低壓氣體，一般tS/D 1/6，此時tS的計算公式為： tS = PD/（2+0.8P） 式中： P 設計壓力（MPa）； D 管子外徑（mm）； 管材在設計溫度下的許用應力（MPa）； 焊縫系數(shù)。設計壓力一般應取安全閥

24、的開啟壓力。安全閥的開啟壓力取為管內氣體最高工作壓力的1.1倍。醫(yī)用氣體管道材料的許用應力見表10。 管道材料在常溫下的許用應力 表10管 道 材 料b （MPa）安全系數(shù)（MPa）鍍鋅焊接鋼管3353112不銹鋼5204137TP2M （軟態(tài)）2057.6541.2TP2Y2 （半硬態(tài)）250550TP2Y （硬態(tài)）3153.2563焊縫系數(shù)：無縫管取= 1 ；直縫焊接管取= 0.8 ；螺旋縫焊接管取= 0.6。(2).管材的壁厚負偏差 無縫管材的壁厚負偏差C1 見表11。(3).腐蝕裕量 純銅管在大氣中和純凈醫(yī)用氣體中的年腐蝕速度很小（0.05mm）； 不銹鋼： C2 = 0； 無縫管材的

25、壁厚負偏差C1 表11品 種壁厚t（mm）普通級偏差（% t）較高級偏差（% t）鍍鋅焊接鋼管26-12.5冷拔不銹鋼管33-14-10-10-10熱軋不銹鋼管15-12.5-12.5流體輸送銅管0.66-10 (4).工藝減薄量 .當管子的彎曲半徑R符合表12規(guī)定并R3.5D時，可不考慮彎曲工藝減薄量。即光管的C3 = 0。.當管子上車有螺紋時，C3 即為螺紋深度。常用管螺紋尺寸見表13。 管子的彎曲半徑 表12彎曲前管子的壁厚彎曲半徑R1.06tR6DN1.08t6DNR5DN1.14t5DNR4DN1.25t4DNR3DN 注:DN 公稱直徑 管子、管件、閥門的公稱直徑系列 表13公稱直

26、徑DN（mm）管螺紋尺寸公稱直徑DN（mm）管螺紋尺寸公稱直徑DN（mm）管螺紋尺寸公稱直徑DN（mm）管螺紋尺寸6151/2321 1/4652 1/281/4203/4401 1/2803103/82515021004（5）.管子承受外壓所需要的壁厚 根據(jù)Bresse-Bryan公式，當管長遠大于管子外徑，波形數(shù)取n = 2時，管子的失穩(wěn)臨界外壓為： Pcr = 2.19E（T/2R0）3 式中： E 材料的彈性模量（MPa）； T 管壁的有效厚度（名義厚度扣除厚度C1、C2、C3），（mm）； R0 管子的外半徑（mm）。取失穩(wěn)安全系數(shù)m = 3時，管子的外壓P應滿足：P Pcr/3 的

27、要求。由此可得負壓吸引管的最小壁厚計算公式： T =D -（3.10） 式中： （1.37P/E）0.33； D 管子的外徑（mm）。當取管子的外壓P = 0.1Mpa，溫度為20時，系數(shù)見表14。由表16可知，估算時可取 = 0.011，即（3.10）式可簡化為： T =0.011D 式中：D 管子的外徑（mm）。 系數(shù) 表14管子材料E（MPa）碳鋼192×1030.00894不銹鋼195×1030.00889純銅110×1030.01076【管子壁厚計算示例】 TP2Y2銅管壁厚（mm） 表15銅 管 外 徑設計壓力：0.55MPa設計壓力：1.1MPa設計

28、厚度計算厚度負偏差腐蝕余量設計厚度計算厚度負偏差腐蝕余量81.00.0440.100.8561.00.0870.100.813101.00.0550.100.8451.00.1090.100.791121.00.0660.100.8341.20.1310.120.949161.00.0880.100.8121.20.1740.120.906221.20.1200.120.9601.20.240.120.840281.20.1530.120.9271.50.3050.151.045351.20.1920.120.8881.50.3820.150.968441.20.2410.120.8391.5

29、0.4800.150.870551.50.3010.151.0492.00.6000.201.200701.50.3830.150.9672.00.7630.201.037851.50.4650.150.8852.00.9270.200.8731052.50.5750.251.6752.51.1450.251.105 不銹鋼管壁厚（mm） 表16 不銹鋼管外徑設計壓力：0.55MPa設計壓力：1.1MPa設計厚度計算厚度負偏差設計余量設計厚度計算厚度負偏差設計余量81.00.0160.100.8841.00.0320.100.868101.00.0200.100.8801.00.0400.10

30、0.860121.00.0240.100.8761.00.0480.100.852140.60.0280.060.5120.60.0560.060.484200.60.0400.060.5000.60.0800.060.460260.80.0520.080.6680.80.1040.080.616351.00.0700.100.8301.00.1400.100.760401.00.0800.100.8201.00.1600.100.740501.00.1000.100.8001.00.2000.100.700671.20.1300.120.9501.20.2680.120.812761.50.

31、1520.151.1981.50.3040.151.0461021.50.2040.151.1461.50.4080.150.9423.3.4 管子尺寸的規(guī)格化 計算出所需的管子內徑d和設計壁厚t后，應將它們調整為市場供應的管子規(guī)格。需要用管件連接的管子，其直徑還要調整到公稱直徑系列中來。管道直徑之所以要選擇表17的優(yōu)先數(shù)值，是因為它們是與管件、閥門的規(guī)格相配套的。醫(yī)用氣體系統(tǒng)常用的管子品種、規(guī)格見表18、表19和表20。銅管通徑的優(yōu)先選用系列 表17通徑銅管外徑通徑銅管外徑通徑銅管外徑通徑銅管外徑DN68DN1516DN3235DN6570DN810DN2022DN4044DN8085DN1

32、012DN2528DN5055DN100105 常用銅管和不銹鋼管的規(guī)格和內徑（mm） 表18公稱外徑無 氧 銅 管薄 壁 不 銹 鋼 管規(guī) 格內 徑規(guī) 格內 徑插接用管內 徑對接用管內徑DN68×168×168×168×16DN810×1810×1810×1 810×18DN1012×11012×1.29.612×11012×110DN1516×11416×1.213.614×0.612.818×1.515DN2022×1.

33、219.622×1.219.620×0.618.825×1.522DN2528×1.225.628×1.52526×0.824.432×1.529DN3235×1.232.635×1.53235×13338×1.535DN4044×1.241.644×1.54140×13845×1.542DN5055×1.55255×25150×14857×1.554DN6570×1.56770×266

34、67×1.264.676×2.571DN8085×1.58285×28176×1.57389×2.584DN100105×2.5100105×2.5100102×1.599108×3.5101 常用鍍鋅鋼管規(guī)格尺寸 表19 常用PVC-U管規(guī)格尺寸 表20通 徑外 徑壁 厚內 徑每米重規(guī) 格外 徑壁 厚內 徑mmmmmmmmkg / mmmmmmmmmDN610.226.20.430DN813.52.58.50.71320×220216DN1017.22.512.20.95325

35、15;225221DN1521.32.815.71.33532×232228DN2026.92.821.31.73940×240236DN2533.73.227.32.50350×250246DN3242.43.535.43.47963×2.5632.558DN4048.33.541.34.00675×2.9752.969.2DN5060.33.852.75.47590×3.5903.583DN6576.1468.17.354110×3.91103.9102.2DN8088.9480.98.660125×4.412

36、54.4116.2DN100114.34106.311.250140×4.91404.9130.2DN125139.74131.713.841160×5.61605.6148.8DN150168.34.5159.318.687180×6.31806.3167.4DN200219.14.5210.124.482200×7.32007.3185.43.3.5 編制管道尺寸選擇表手術部的主要用氣單元是手術室，所以先編制以手術室數(shù)量作為流量單位的管道尺寸選擇表。制表時先按氣體種類依次算出不同手術室數(shù)量所對應的流量，再根據(jù)3.2式、3.7式、3.8式分別計算單位管

37、長壓力損失Pi等于設定值時的管徑，同時按（3.5）式、（3.6）式分別計算對應的雷諾數(shù)Re和流速V。當V0時，改用（3.9）式計算道內徑d 。最后，按表18、19、20確定對應的管子規(guī)格。將手術室數(shù)量、流量、管子規(guī)格的對應關系依次列成表格即為管道尺寸選擇表。計算時，各種正壓氣體取氣體終端處的額定壓力作為設計壓力；真空管道取管道內的平均壓力作為設計壓力。 其它參數(shù)取自GB50751醫(yī)用氣體工程技術規(guī)范 附錄B（摘錄于后）和GB50333醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范等文件。 管內氣體流量按下式計算： Q =Qa+Qb(n-1) 式中： Q 設計流量（L/min); Qa 終端處的額定流量（L/min

38、)，按GB50751附錄B取值; Qb 終端處的計算平均流量（L/min)，按GB50751附錄B取值; n 由該管子供氣的手術室數(shù)量; 同時使用系數(shù)，按GB50751附錄B取值。 為確保同時用氣的手術室都能得到足量的供氣，流量計算時對GB50751和GB50333中規(guī)定的同時使用系數(shù)作如下處理（表21）: 向 n間手術室供氣的總流量(L/min) 表21氣體種類QaQb(%)手術室數(shù)量n(L/min)123456789氧 氣1001075100110120130130140150160160氬 氣15158015304560757590105120器械空氣350350N4時50n4時2535

39、07007007007001050105010501050醫(yī)用氮氣3503503507007007007001050105010501050 根據(jù)GB50751附錄B設定每個引射式麻醉廢氣排放終端每分鐘消耗20升器械空氣（或氮氣）已計入每個手術室的器械空氣(或氮氣)的消耗量。 制成的手術室管道尺寸選擇表見附表1、附表2、附表3、附表4和附表5，它們都是按手術室數(shù)量排序的。管路設計時可以根據(jù)管子的材質、允許的單位管長壓力損失（Pi）、氣體種類、由此管供氣的手術室數(shù)量來確定管道規(guī)格。正如GB50751醫(yī)用氣體工程技術規(guī)范 附錄B所示，各科室使用的醫(yī)用氣體種類、流量是不盡相同的，而一根管道可能要同時

40、供應不同的科室用氣，那末它的管子規(guī)格如何確定呢？在這種情況下，我們可以把不同科室的用氣量折算成手術室的用氣量（或與有關手術室的用氣量相加），然后根據(jù)折算后的手術室總數(shù)（或折算后的總流量）查表確定管子規(guī)格。3.4 已知氣體種類、壓力和管徑，求管子的許用流量3.4.1 受阻力損失限制的許用流量在知道氣體種類、工作壓力P和允許的單位管長壓力損失Pi的情況下，先算出4.3式中的系數(shù)，再利用4.3式求得各種規(guī)格管子的最大流量。式中的系數(shù)也可從表9中選取。 Pi=60Pa/m時負壓管道的 =0.137；Pi=120Pa/m時負壓管道的 =0.204。3.4.2 受流速限制的許用流量 管內氣體的流量還必須滿足流速 10 m/s的限制條件，即當T = 35時， Q0Pd2/0.24 -（3.11） 式中： Q0 0時一大氣壓氣體的流量（L/min）；P 計算截面上氣體的絕對壓力（MPa）； d 管道內徑（mm）。 根據(jù)3.3式和3.7式分別算出各種規(guī)格管子的許用流量，兩者比較取其小者作為該種規(guī)格管子的設計許用流量。按上述方法分別算出各