لماذا يتم استخدام النحاس في أنظمة الغازات الطبية
يقوم نظام خطوط أنابيب الغاز الطبي بتوصيل الأكسجين والهواء الطبي وأكسيد النيتروز وثاني أكسيد الكربون والفراغ من غرفة النبات إلى نقطة الاستخدام في الجناح أو غرفة العمليات. يجب ألا يتفاعل الأنبوب مع الغاز، ويجب ألا يلقي جزيئات أو زيت في التيار، ويجب أن يكون قابلاً للربط بطريقة يمكن التحقق من إحكام الغاز- عليها، ويجب أن يتحمل دورة الضغط والتنظيف. يلبي النحاس جميع هذه المتطلبات، وهو المادة المعتمدة لأنابيب الغاز الطبي والأنابيب المفرغة في المستشفيات.
يُفضل -الشكل الرفيع والدائري والسلس لأن الجدار الرقيق يعادل تشطيب السطح على طول التجويف، ويبقي الجدار رقيقًا بدرجة كافية لإنشاء وصلات ملحومة موثوقة وانحناءات مشكلة ميكانيكيًا، كما يقلل من وزن رؤوس التوزيع الكبيرة. الدرجة المحددة لأعلى-رسوم النقاء هي C10100، وهو النحاس الإلكتروني الخالي من الأكسجين.
متطلبات التكوين والنظافة C10100
يتم تحديد-النحاس الخالي من الأكسجين لخدمة الغاز الطبي لأن الأكسجين يتفاعل مع شوائب أكسيد النحاس عند درجة حرارة اللحام، مما يؤدي إلى توليد جيوب بخار تترك فراغات في الوصلة وجزيئات الأكسيد السائبة في التجويف. يؤدي الضغط على محتوى الأكسجين إلى إزالة هذه الآلية تمامًا.
| عنصر | متطلبات |
|---|---|
| النحاس (النحاس) | 99.99% كحد أدنى |
| الأكسجين (س) | 0.001% كحد أقصى |
| الشوائب الفردية (Pb، Bi، Fe وغيرها) | كل منها عادة 0.001% كحد أقصى |
بالإضافة إلى الكيمياء، تفرض مواصفات أنبوب الغاز الطبي حدًا للنظافة: يجب أن يكون التجويف خاليًا من مواد التشحيم والقشور والكربون والجسيمات، وعادةً ما يتم تزويد الأنبوب بأطراف مغطاة ويتم تطهير التجويف. يتم تحديد الحد الأقصى لإجمالي التلوث المتبقي وطريقة الاختبار من خلال معيار الغاز الطبي المطبق وقانون المنشأة الصحية الوطني الذي يحكم التثبيت.
التسميات القياسية لأنابيب الغاز الطبية
ثلاث مجموعات من المستندات تهم مشتري أنابيب الغاز الطبي:
معيار المنتج، الذي يحدد السبائك والطقس والأبعاد وفئات سمك الجدار-. في أوروبا، هذا هو EN 13348، الذي يغطي الأنابيب النحاسية الدائرية غير الملحومة للغازات الطبية أو الفراغ، مع فئات الجدران التي يُشار إليها عادةً بالجدول X (نصف مقياس الضوء - صلب)، والجدول Y (النصف الملدن - الصلب) والجدول Z (الجدار الرقيق المرسوم بالصلب -). في الولايات المتحدة، ASTM B819 هي مواصفات المنتج المكافئة للأنابيب النحاسية غير الملحومة لأنظمة الغاز الطبية.
معيار النظام، الذي يحدد كيفية تصميم خط الأنابيب، وتجهيزه، وتطهيره، واختباره، وتوثيقه. يغطي المعيار ISO 7396-1 أنظمة خطوط أنابيب الغاز الطبي، وفي الولايات المتحدة يحكم معيار NFPA 99 مرافق الرعاية الصحية بما في ذلك أنظمة الغاز الطبي والفراغ.
معايير المنتجات النحاسية العامة، مثل ASTM B75 وASTM B88، التي تحدد أنابيب النحاس غير الملحومة، والأنواع K وL وM المستخدمة للأجزاء ذات الجدران الأثقل - من الدائرة.
نظرًا لأن فئات الجدران يتم تعريفها بواسطة معيار المنتج، فإن الممارسة الصحيحة هي ذكر كل من السبيكة وفئة الجدار في أمر الشراء - على سبيل المثال C10100 في الجدول Z الثابت-المرسوم رقيقًا-حالة الجدار - بدلاً من سمك الجدار العشوائي.
الأبعاد والعلاقة بين النوع K وL وM
يتبع أنبوب الغاز الطبي والخدمة العامة ذو الجدران الأثقل -نظام الأنواع K وL وM المألوف، حيث يكون القطر الخارجي مشتركًا بين الأنواع الثلاثة جميعها ويتغير سمك الجدار، وبالتالي التجويف، بتغير النوع. النوع K هو الجدار الأثقل، والنوع L هو الجدار المتوسط، والنوع M هو الأخف. ويعطي الجدول أدناه قيمًا تمثيلية للأحجام الأصغر؛ يتم تحديد جدول الأبعاد الكامل في معيار المنتج.
| القطر الخارجي مم (بوصة) | الحجم الاسمي في | النوع L تتحمل مم (بوصة) | تتحمل النوع K مم (بوصة) | تتحمل النوع M مم (بوصة) |
|---|---|---|---|---|
| 9.5 (3/8) | 1/4 | 8.001 (0.315) | 7.747 (0.305) | - |
| 12.7 (1/2) | 3/8 | 10.922 (0.430) | 10.211 (0.402) | 11.430 (0.450) |
| 15.875 (5/8) | 1/2 | 13.843 (0.545) | 13.411 (0.528) | 14.453 (0.569) |
| 19.05 (3/4) | 5/8 | 16.967 (0.668) | 16.561 (0.652) | 17.526 (0.690) |
| 22.225 (7/8) | 3/4 | 19.939 (0.785) | 18.923 (0.745) | 20.599 (0.811) |
| 28.575 (1 1/8) | 1 | 26.035 (1.025) | 25.273 (0.995) | 26.797 (1.055) |
| 34.925 (1 3/8) | 1 1/4 | 32.131 (1.265) | 31.623 (1.245) | 32.791 (1.291) |
| 41.275 (1 5/8) | 1 1/2 | 38.227 (1.505) | 37.617 (1.481) | 38.786 (1.527) |
| 53.975 (2 1/8) | 2 | 50.419 (1.985) | 49.759 (1.959) | 51.029 (2.009) |
| 66.675 (2 5/8) | 2 1/2 | 62.611 (2.465) | 61.849 (2.435) | 63.373 (2.495) |
| 79.375 (3 1/8) | 3 | 74.803 (2.945) | 73.838 (2.907) | 75.717 (2.981) |
بالنسبة لفئات الغاز الطبي-الرقيقة الجدران، يقرن المعيار كل قطر خارجي بسمك جدار محدد لكل فئة وينشر الحد الأقصى لضغط العمل المقابل. ينخفض ضغط العمل عندما يرق الجدار ويرتفع القطر الخارجي؛ يجب أن تؤخذ القيم من جدول المعيار الخاص بالفئة التي تم شراؤها بالفعل، لأن سمك الجدار الاسمي وحده لا يحدد معدل الضغط.
تصنيف الضغط والمزاج والانحناء
تعمل أنظمة الغاز الطبي عند ضغوط متواضعة -، ويكون ضغط التوزيع أسفل منظم الوحدة الطرفية أقل بكثير من قدرة انفجار الأنبوب - لذا فإن الدوافع العملية لاختيار الجدار هي قابلية الانحناء وجودة المفاصل والمتانة الميكانيكية أثناء التثبيت بدلاً من الضغط الداخلي وحده. تعمل خدمة التفريغ على عكس اتجاه التحميل، ولكن حجم جدار الأنبوب يتناسب مع الضغط الخارجي والصلابة في هذه الحالة.
يتبع اختيار المزاج نفس المنطق. تنحني الطبقة الصلبة النصف ملدنة- بسهولة في الموقع وتستخدم عندما يتضمن المسار العديد من التغييرات في الاتجاه. تحافظ فئة الجدار الرقيق -الصلبة-المرسومة على شكلها في مسارات مستقيمة، وهي أكثر صلابة ولها تجويف أكثر سلاسة، ولكنها تتطلب نصف قطر انحناء أدنى أكبر. لا ينبغي تلدين الأنبوب الصلب-في الموقع، لأنه يجب إزالة الأكسيد والقشور الناتجة من التجويف قبل قبول النظام.
التثبيت والنحاس واختبار القبول
يتم ربط أنابيب الغاز الطبي بشكل حصري تقريبًا عن طريق اللحام بالنحاس باستخدام حشو لا يحتوي على الكادميوم، وذلك باستخدام تطهير النيتروجين من خلال التجويف أثناء العملية. التطهير ليس اختياريًا: فبدونه، يتشكل أكسيد النحاس على السطح الداخلي للمفصل، وهذا الأكسيد هو بالضبط التلوث الذي تم اختيار الدرجة الحرة من الأكسجين - لمنعه. المتطلبات الإضافية التي تنطبق على التثبيت المتوافق هي:
القطع والتحضير باستخدام أدوات مخصصة تستخدم فقط في أعمال الغاز الطبي، بحيث لا يمكن دخول الزيت والجسيمات من الصناعات الأخرى إلى التجويف.
يتم إجراء عملية اللحام بواسطة عمال مؤهلين يعملون وفقًا لإجراءات موثقة، مع تطهير المفاصل حتى تبرد.
اختبار الضغط والإحكام، متبوعًا باختبار -التوصيل المتقاطع للتأكد من أن كل طرف توصيل يسلم الغاز الصحيح.
اختبار نقاء الغاز المسلم عند مخرج المحطة، مع تسجيل النتائج.
التحقق من النظافة قبل تسليم النظام.
يجب تخزين الأنبوب مع وضع الأغطية في مكانها وإعادة تغطية الأطراف المقطوعة-على الفور، نظرًا لأنه لا يمكن تنظيف التجويف الملوث بشكل فعال بعد التثبيت.
التعليمات
س: لماذا يتم استخدام النحاس الخالي من الأكسجين- في أنظمة الغازات الطبية؟
لأن غياب الأكسجين يمنع تكون جيوب البخار والأكسيد الداخلي التي تتشكل أثناء لحام النحاس العادي، فتبقى المفاصل سليمة ويبقى تيار الغاز نظيفاً.
س: ما هو المعيار الذي يغطي أنبوب النحاس للغاز الطبي؟
يغطي المعيار EN 13348 الأنابيب النحاسية الدائرية غير الملحومة للغازات الطبية أو التفريغ في أوروبا، كما أن ASTM B819 هي مواصفات المنتج المكافئة في الولايات المتحدة. يخضع التثبيت لمعايير ISO 7396-1 ورموز المنشأة الوطنية.
س: ما هو الجدول X والجدول Y والجدول Z في EN 13348؟
وهي عبارة عن فئات ثلاثة جدران-سُمك ودرجة حرارة قياسية: الجدول X لأنبوب الضوء-نصف المقياس-الصلب، والجدول Y للأنبوب الصلب النصف-الصلب والجدول Z لأنبوب الجدار الصلب-الرفيع-الصلب. كل فئة لها أبعادها الخاصة وجدول ضغط العمل.
س: هل يمكن استخدام أنبوب النحاس السباكة العادي للغاز الطبي؟
لا، يجب أن يفي أنبوب الغاز الطبي بمتطلبات النظافة والسبائك والمزاج الخاصة بمعايير منتجات الغاز الطبي، ويجب أن يتم لحام التثبيت تحت عملية تطهير النيتروجين والتحقق منها عن طريق اختبار النقاء.
س: ما هو الفرق بين أنابيب النحاس من النوع K وL وM؟
القطر الخارجي هو نفسه بالنسبة لجميع الأنواع الثلاثة، ولكن النوع K له أثقل جدار، والنوع L هو جدار متوسط والنوع M هو الأخف، لذلك يختلف معدل التجويف والضغط.
س: كيف يجب تخزين أنبوب الغاز الطبي والتعامل معه؟
احتفظ بالأنبوب في الداخل وجففه مع تغطية الأطراف، واستخدم أدوات القطع والثني المخصصة، وأعد -تغطية أي طرف مقطوع على الفور للحفاظ على التجويف خاليًا من الزيت والغبار والرطوبة.
ملخص
يوفر الأنبوب النحاسي المستدير ذو الجدران الرقيقة C10100 لأنظمة الغاز والتفريغ الطبية التجويف الخامل والمفاصل النحاسية النظيفة والسلوك الميكانيكي المتوقع الذي تتطلبه تركيبات المستشفيات. اطلب السبيكة مع فئة الجدار الصحيحة والمزاج من معيار المنتج، وحافظ على تغطية التجويف ونظيفه في كل مرحلة، وقم بإجراء اختبار التطهير والضغط واختبار التوصيل المتقاطع- الذي يتطلبه معيار النظام.
