Grâce au développement continu des technologies de production d'oxygène, l'oxygène médical a évolué, passant de l'oxygène industriel initial à l'oxygène liquide, puis à la production actuelle d'oxygène par adsorption modulée en pression (PSA). La méthode d'alimentation en oxygène a également évolué, passant de l'alimentation directe à partir d'une seule bouteille à un système centralisé. Aujourd'hui, les systèmes centralisés d'alimentation en oxygène, les systèmes d'aspiration centralisée et les systèmes à air comprimé sont devenus les trois principaux systèmes d'alimentation en gaz médicaux dans les cliniques hospitalières modernes.
L'oxygène est une substance essentielle au métabolisme humain et indispensable à la vie. Une supplémentation en oxygène peut améliorer l'environnement physiologique et biochimique interne du corps humain et favoriser le cycle métabolique bénin, permettant ainsi de traiter les maladies, d'atténuer les symptômes, de favoriser la guérison, de prévenir les lésions et d'améliorer la santé.
L'oxygène joue donc un rôle important dans le domaine médical, notamment dans les premiers secours aux patients gravement malades et aux personnes blessées accidentellement, et l'approvisionnement en oxygène est devenu l'une des conditions nécessaires pour les établissements médicaux.
L'histoire du développement du système d'approvisionnement en oxygène des hôpitaux
Alimentation directe en oxygène par bouteille unique
L'alimentation directe en oxygène à partir d'une seule bouteille est la méthode traditionnelle d'approvisionnement en oxygène dans les hôpitaux, et cette méthode a toujours été utilisée pour l'approvisionnement en oxygène industriel. L'oxygène industriel contenant souvent des gaz nocifs et la paroi interne de la bouteille rouillent, ce qui entraîne une odeur nauséabonde. En usage clinique, il provoque de la toux et aggrave les symptômes respiratoires.
Par conséquent, afin de garantir la santé de la population, la Chine a révisé les normes relatives à l’oxygène médical.
Alimentation centralisée en oxygène
L'approvisionnement en oxygène, aussi appelé approvisionnement centralisé en oxygène, est une méthode moderne largement utilisée à l'échelle internationale. La Chine a développé le premier système d'approvisionnement centralisé en oxygène en 1983, largement répandu et utilisé dans les grandes et moyennes villes. Aujourd'hui, tous les hôpitaux d'une certaine taille ont adopté des systèmes d'approvisionnement centralisé en oxygène. De plus, le système d'approvisionnement en gaz médicaux, composé d'un système centralisé d'approvisionnement en oxygène, d'un système d'aspiration centralisé et d'un système d'air comprimé, est devenu un projet incontournable pour la construction et la rénovation des services hospitaliers et un projet indispensable à leur modernisation.
La technologie d'approvisionnement centralisé en oxygène peut améliorer le niveau médical des hôpitaux, permettre aux patients d'être secourus ou traités rapidement et ainsi sauver de nombreuses vies. Parallèlement, la concentration relative des équipements de cette technologie favorise une gestion moderne des hôpitaux.
Plus précisément, les aspects suivants sont reflétés :
- La canalisation d'alimentation centralisée en oxygène a une pression plus basse et est équipée de plusieurs dispositifs de sécurité, ce qui la rend plus sûre et plus fiable.
- L'approvisionnement centralisé en oxygène ne nécessite pas de transporter les bouteilles d'oxygène jusqu'au service, ce qui facilite le stockage et le transport
- Le système d'alimentation en oxygène centralisé a une forte capacité d'alimentation en oxygène, une grande capacité, une pression stable et peut fournir une alimentation continue en oxygène à grand débit.
- Le terminal d'inhalation d'oxygène pour l'alimentation centralisée en oxygène est directement installé dans la salle d'opération, la salle d'urgence et les services de chaque service, rendant l'inhalation d'oxygène simple, facile, sûre et fiable
- L'approvisionnement centralisé en oxygène peut améliorer considérablement l'utilisation de l'oxygène, réduire le nombre de personnel chargé de la gestion de l'oxygène et ainsi améliorer les avantages économiques.
Le système central d'alimentation en oxygène d'un hôpital comprend une source d'oxygène, une conduite d'oxygène, une vanne et un équipement avec terminal. Actuellement, les jeux de barres, l'oxygène liquide et les concentrateurs d'oxygène à adsorption modulée en pression (PSA) sont couramment utilisés comme sources d'oxygène dans les systèmes d'alimentation en oxygène, en Chine et à l'étranger.
jeu de barres
Le système d'alimentation en oxygène par jeu de barres se compose principalement de deux jeux de bouteilles d'oxygène haute pression (une pour l'alimentation en gaz et une pour l'alimentation de secours). Il comprend un jeu de barres, des dispositifs de contrôle automatique/manuel, des alarmes sonores et lumineuses, des réducteurs et stabilisateurs de pression, des conduites et des accessoires. Lorsque l'alimentation en oxygène est sur le point d'être épuisée, le jeu de barres bascule automatiquement sur l'alimentation de secours.
Le dispositif de contrôle est équipé d'un manomètre, d'une unité de contrôle de surveillance, d'un système d'alarme et de voyants lumineux qui affichent les conditions de fonctionnement et rappellent à l'utilisateur de remplacer la bouteille d'oxygène usagée. En cas de défaillance du dispositif de contrôle automatique, le dispositif de réduction et de stabilisation de la pression de secours est activé pour assurer la stabilité de la pression d'alimentation en oxygène.
Oxygène liquide
Le système de source de gaz utilisant l'oxygène liquide se compose principalement d'un réservoir d'oxygène liquide, d'un vaporisateur, d'un détendeur et d'un dispositif d'alarme. L'oxygène liquide est ajouté du réservoir d'oxygène liquide du véhicule de transport au réservoir d'oxygène liquide du système d'alimentation centralisé en oxygène grâce à la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir. Le réservoir d'oxygène liquide est doté d'une couche intermédiaire isolante haute pression qui assure la basse température requise du liquide.
La température de l'oxygène liquide augmente brusquement lorsqu'il traverse le vaporisateur, provoquant sa vaporisation. L'oxygène vaporisé à haute pression est détendu par un détendeur, puis évacué une fois la pression stabilisée. Un système comporte généralement deux réservoirs d'oxygène liquide : un pour l'alimentation en oxygène et un pour le secours ; le réservoir et le jeu de barres peuvent également être utilisés conjointement, le réservoir fournissant le gaz et le jeu de barres servant de secours.
Concentrateur d'oxygène médical PSA, alimentation en oxygène
Le système d'alimentation en oxygène du concentrateur d'oxygène médical PSA se compose principalement d'un compresseur d'air et d'un sécheur, d'un filtre, d'un concentrateur d'oxygène, d'un réservoir de stockage d'oxygène, de tuyaux et d'accessoires. Si des bouteilles d'oxygène doivent être remplies d'oxygène, un compresseur et une station de remplissage peuvent être installés. Le générateur d'oxygène PSA utilise la technologie de production d'oxygène par adsorption modulée en pression pour obtenir de l'oxygène d'une pureté ≥ 90 %, conforme aux normes d'oxygène médical.
La technologie de production d'oxygène par adsorption modulée en pression utilise l'adsorption sélective de l'oxygène et de l'azote par des tamis moléculaires zéolithiques. La capacité d'adsorption augmente avec la pression d'adsorption et diminue avec la baisse de celle-ci. Elle adsorbe l'azote sous pression pour enrichir l'oxygène ; désorbe l'azote adsorbé sous pression réduite et régénère simultanément le tamis moléculaire. Ce cycle alternatif permet la séparation de l'oxygène et de l'azote et la production d'oxygène.
Les générateurs d'oxygène médicaux PSA peuvent être configurés en simple ou double unité. Dans une configuration simple, un seul générateur d'oxygène est utilisé, et le jeu de barres de bouteilles d'oxygène sert de secours. En cas de pic de demande en oxygène, la bouteille d'oxygène est alimentée par le jeu de barres, ce qui est à la fois économique, sûr et fiable. Dans une configuration double unité, deux générateurs d'oxygène sont configurés, ce qui facilite le stationnement et la maintenance, et un jeu de barres de bouteilles d'oxygène de secours assure la sécurité.
Comparaison de simplicité
L'approvisionnement en oxygène par jeu de barres nécessite l'achat régulier de bouteilles d'oxygène médical, qui sont compliquées à transporter, à manipuler et à gérer, et les bouteilles nécessitent un entretien régulier.
L'oxygène liquide représente une nette amélioration par rapport aux jeux de barres, offrant les avantages d'un volume de transport important, d'une grande efficacité, d'un temps auxiliaire réduit et d'un faible coût en oxygène. Un réservoir de stockage d'oxygène liquide de 3,65 m³, rempli d'oxygène liquide et entièrement gazéifié, peut produire 3 000 m³ d'oxygène, ce qui nécessite 500 bouteilles en acier, dont le poids est d'environ 30 tonnes.
Les réservoirs de stockage d'oxygène liquide ne nécessitent qu'un remplissage mensuel d'une à deux fois, mais les exigences opérationnelles sont très élevées. Les opérateurs doivent être certifiés, vérifier la pression de sortie quotidiennement et inspecter et entretenir régulièrement les équipements. La procédure d'utilisation de l'oxygène est relativement complexe.
Le générateur d'oxygène médical PSA assure la production d'oxygène sur site et dispose de sa propre station de production indépendante. Il ne nécessite aucun transport d'oxygène et n'est pas limité par une seconde source d'oxygène. L'équipement fonctionne automatiquement sans réglages ni étalonnages fréquents. Son utilisation est sûre, simple et pratique. Aucun autre équipement auxiliaire n'est requis, et l'oxygène médical qualifié peut être injecté directement dans le système de distribution, ce qui rend la gestion hospitalière plus scientifique et moderne.
Comparaison de sécurité
La pression d'oxygène dans la bouteille d'oxygène utilisée pour l'alimentation en oxygène du jeu de barres est relativement élevée, généralement de 15 MPa (150 atmosphères), ce qui peut provoquer une explosion en cas de fortes vibrations ou de collision. La qualité et la pureté de l'oxygène contenu dans la bouteille ne sont pas sous le contrôle de l'utilisateur.
L'oxygène liquide est la principale préoccupation en matière de sécurité. Une grande quantité d'oxygène liquide est stockée dans le réservoir. Sa température est extrêmement basse (-183 °C) et l'oxygène est un puissant comburant. Une fuite peut avoir des conséquences désastreuses. Par conséquent, le système d'oxygène liquide doit être inspecté régulièrement. Si le disque antidéflagrant du réservoir d'oxygène liquide explose ou si la soupape d'échappement se déclenche, cela signifie que le vide dans l'intercalaire du réservoir est rompu et qu'il doit être réparé et refait.
Il est dangereux de placer des réservoirs d'oxygène liquide dans des hôpitaux très fréquentés. L'oxygène liquide est sujet aux fuites pendant le transport et l'emballage, et même une petite quantité de graisse peut provoquer un incendie, ce qui représente un risque pour la sécurité.
Les générateurs d'oxygène médicaux PSA fonctionnent à température normale et basse pression (20 °C-40 °C, 6-8 atmosphères). En principe, ils ne présentent aucun risque et constituent la méthode d'alimentation en oxygène la plus sûre des trois. Les concentrateurs d'oxygène sont généralement équipés d'une source d'oxygène de secours par jeu de barres afin de garantir l'alimentation en oxygène en cas de panne de courant, d'arrêt ou d'augmentation soudaine de la consommation d'oxygène pendant une période donnée, dépassant la production nominale du concentrateur.
Comparaison économique
Le système de jeu de barres utilise des bouteilles d'oxygène, généralement disponibles dans les hôpitaux. Il suffit de les traiter puis de les assembler, ce qui permet de réduire les coûts d'investissement initiaux.
Choix de la méthode d'apport d'oxygène
L'alimentation en oxygène par barres omnibus nécessitant un investissement initial minimal, ce système constitue la solution la plus pratique et la plus économique pour certains hôpitaux de petite et moyenne taille, disposant d'une capacité d'accueil limitée et de fonds limités. D'un point de vue économique et à long terme, le générateur d'oxygène PSA hospitalier est le moyen d'alimentation en oxygène le plus économique. Ce système offre un coefficient de sécurité élevé et peut être exploité sans intervention humaine et géré de manière moderne. C'est le choix idéal pour les hôpitaux modernes.
Par conséquent, les grands hôpitaux devraient actuellement utiliser des concentrateurs d'oxygène PSA pour l'approvisionnement en oxygène. De plus, comme ces concentrateurs ne nécessitent pas de deuxième source d'oxygène et peuvent fournir de l'oxygène normalement avec seulement l'électricité, ils conviennent également aux zones reculées et aux zones difficiles d'accès.
Tuyaux et terminaux du système
L'oxygène est transporté de la station d'oxygène vers chaque étage (service, bloc opératoire, centre de secours, ambulatoire, etc.). Après stabilisation de la pression secondaire, la pression de sortie d'oxygène est de 0,1 à 0,4 MPs (réglable). La température ambiante autour de la conduite d'oxygène ne doit pas dépasser 70 °C.
Les flammes nues et les taches d'huile sont strictement interdites à proximité des canalisations et des vannes. Les canalisations d'alimentation en oxygène peuvent être en cuivre ou en acier inoxydable. Le premier est plus économique et constitue le matériau privilégié par les normes nationales.
Une fois le tube à oxygène introduit dans le service, il est connecté à la plaque terminale (également appelée ceinture de traitement). Cette plaque terminale sert de rainure de guidage pour divers fils et un ensemble de composants terminaux de canalisation.
Date de publication : 09/06/2025