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浅谈洁净手术室静电控制系统的接地技术

华锐净化 2020-01-16 20:44 阅读


一、洁净手术室静电的产生与危害。
随着医学领域科学技术的发展,手术室对洁净度要求越来越高,由于洁净手术室对洁净度的要求,室内大量使用的高绝缘(insulated)介质的装修装饰材料,这些材料相互或者与异物摩擦容易产生静电,这些静电不易泄露释放,当异物再次接触时很容易产生高压放电现象,例如医护人员穿尼龙衣、塑料胶底鞋缓慢地在洁净的地板上走动,人体带7000-800V静电压;手术工作人员从工作台上拾起普通聚乙烯包装袋带静电压更可达20000V;此外洁净手术室的空调气流必须分别经过低、中、高效空气过滤器(作用:过滤杂质等)净化,铝制送风口的静电电压可达1000V,ABS材料送风口静电压则更高,因此可以说洁净手术室内静电随时随地可以发生,而且手术室洁净度要求越高,带静电就越严重。手术室静电危害主要体现在静电库仑力和静电放电ESD两个方面:
(1)静电库仑力的危害主要表现为手术室内静电容易吸上粉尘、污物,而粉尘污物上容易附着病毒、特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛等微生物,从而增加术后伤口的感染几率,增加手术风险。
(2)静电放电ESD的危害主要表现以下三个方面:
①静电放电ESD会击穿手术设备内元器件的绝缘(insulated)氧化膜,造成精密设备永久性损伤,严重的导致设备马上损坏,手术中止或者失败;
②静电放电ESD还会造成噪声、发射电磁干扰,ESD引起的脉冲电磁波,信号强,可能会引起设备元器件损坏、设备和传感器不能正常工作。
③静电(是一种处于静止状态的电荷)放电ESD超过人体电击(electricinjury)极限电流5ma以上时,人体就产生各种疼痛或者麻痹等伤害感觉,很容易导致手术医生操作失误。
这些潜在的风险隐患都直接危及病人的生命安全,因此洁净手术室的静电控制至关重要。手术室净化工程层流系统是创造洁净手术室的一种设备,无论它多么先进,但亦非"万能";因层流系统并无消毒灭菌之功效,层流手术室其"无菌"环境主要是通过空气的"过滤"、"层流"以及室内维持"正压"状态来维持的。GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范》中5.3.13明确规定洁净手术室应采取防静电措施(指针对问题的解决办法)。
二、构建洁净手术室静电控制系统。
为了控制(control)洁净手术室内由于静电产生的危害,现代洁净手术在设计时,都会构建一个静电控制系统,该系统就是通过导静电和接地的方式来消除和减少静电的产生,在源头上消除或者减少静电荷的产生和集聚,达到控制静电的目的,洁净手术室静电控制系统包括:①地面接地金属网支系统;②墙面接地支系统;③吊顶接地支系统;④地板房静电PVC或者防静电自流平,该四个部分相互联接再通过接地网络进行接地,组成洁净手术室防静电控制系统。
三、完善洁净手术室静电控制(control)系统接地技术。
一般来说,洁净手术室静电控制系统都能达到GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术标准》中5.3.13的设计要求,然而在手术室工程实施过程中发现,从设计到施工都未能对接地系统网络给予足够的重视,设计人员未能根据现场实际情况进行接地系统设计,更未在图纸上详细注明接地方式、接地位置、接地工艺等,那么工人仅凭经验施工,接地具有随意性,因此,虽然静电控制系统很完善,但系统的接地网络不可靠,那么洁净手术室静电控制系统的安全性和可靠性就会大大降低(reduce),继而就会给手术带来很大的风险。所以出于系统安全性、可靠性考虑,有必要从设计到施工完善洁净手术室静电控制系统接地技术,使该系统能真正达到设计规范要求和医院的使用要求。具体来说可以通过增加接地点、明确接地方式、完善接地工艺、增加接地保护等方式来完善洁净手术室静电控制系统接地网络,现简单说明如下,仅供参考:
(1)增加接地点。
洁净手术室的接地点在设计的时候已经有充分考虑,但是根据不同环境,从长期使用的角度考虑,在某些关键(说明:比喻事物的重要组成部分)部位增加接地点可以增加静电控制(control)系统的可靠性。
①增加手术室墙面与大地之间的接地点,在工程实施过程中,关于接地只是在电气设计设计说明上作总体要求,并没有在设计图纸上明确注明接地点位置和接地点数量,很多时候手术室墙面和大地之间只有1个接地点,而且大多数是通过楼层的梁柱的主筋来接地,一旦该接地点受损,就很难保证接地的可靠性,因此要求在设计的时候,设计人员要亲临现场考察,然后在设计图纸上明确标注接地点的位置和数量,适当增加接地点,施工人员严格按照设计施工,接地可靠性就会大大提高。手术室装修使用层流手术室,强化无菌观念和正规化管理仍然是医疗程安全的根本保证与要求,仍然是手术室工作之根本、之重点,只有当两者紧密结合起来才是趋于完美的。
②增加手术室导静电地板与墙面的接地点,洁净手术室地板一般都采用两层导电PVC地板胶,两层地板胶间放置网状铜箔条,组成地面导电支系统。在实际设计和施工中,地板与每个墙面只有一个接地点,而且所采用的导电铜箔厚度只有0.1毫米,铜箔虽然有一定的延展性和韧性,但是铜箔受到外力很容易折断,这样就不能保证地板PVC接地的可靠性,如果增加铜箔厚度势必浪费材料,而且铜箔厚度增加叠成网状结构,会影响PVC地面的平整度,因此适当增加地板与墙面的接地数量,从而达到可靠接地的目的。
(2)明确接地方式。
洁净手术室虽小,但同样拥有很多不同的电气系统:有强电系统、有弱电系统、有直流系统、有交流系统、也有高频系统,具体来说,包括空气空调净化系统、照明系统、应急照明系统、UPS系统、视频监控系统、电视电话网络系统、防静电控制系统、防雷系统、手术设备用电系统等等,这些系统都应严格按照有关规范接地(防静电接地电阻与接地极埋设的技术标准和规范有SJ/T10694、SJ/T10630-95、SJ/T10533、GJB1210-91、GB12158-90)。通常情况下交流地与直流地要通过不同接地方式隔离,高频地于普通地之间也要通过频率(frequency)吸取器件来隔离等等。
就洁净手术室静电控制系统来说,防静电工程中静电防护区的地线较为常用的敷设方法有两种:
一、专从埋设的地线接地体引出的接地线,单独敷设到生产线的防静电作业岗位,以便做静电泄露之用,单独敷设的接地导线通常使用大于1mm厚,约25mm宽镀锌铁皮或用截面大于4~6mm2的铜芯软线单独引。
二、采用三相五线制供电系统中的地线,引出电源零线的同时,单独引出大地地线作防静电接地母线,工程上称谓“一点引出电阻隔离”,电源主变电箱至大地的接地电阻应小于4Ω。实际工程中都是引至市电的接地母线上。在设计的时候设计人员应亲临现场查看,根据实际情况明确接地方式,同时还应注意以下两点:
①静电接地应尽可能避开与手术室内精密(precise)仪器的接地共同一个接地体,因为静电接地泄放静电有时可产生较高脉冲,会对手术室仪器产生干扰。
②静电接地应和手术室外防雷接地分开,因为防雷接地在泄放雷击电流时,可产生较高反击电压,通过静电接地能将反击电压引入到静电防护区造成安全事故或将仪器设备损坏,静电接地应与防雷接地相隔20m距离,并且静电接地电阻一般要求不大于10欧。
(3)完善接地工艺。
在洁净手术室工程实施过程中大家发现,关于接地工艺的说明在设计图纸上鲜有见到,没能结合现场情况对接地工艺做详细说明,因此施工时便有盲目性,施工人员全凭过往经验接地,经常地做法要么用金属线简单的焊接,要么就是用电工线通过螺丝简单连接,这样就不能保证接地的可靠性。其实规范对接地有严格工艺要求的,因而要因地制宜,应完善洁净手术室静电控制(control)系统的接地工艺:
①明确接地体、接地线、接地连接件、接地网络内连接件、保护装置等所用材料和规格。
②接地系统内有很多连接点,在连接点处很多时候材料是不同的,要明确不同材料连接处专用连接件的材料和规格,并注明连接方式是采用焊接还是机械连接等等。
③连接点的接触面要打磨,除去连接面的氧(Oxygen)化(oxidation)膜和锈迹,使连接面充分接触从而减小接触电阻,若是线面连接,连接后要涂上2-3遍防锈漆,若是线线连接就要安装保护套。手术室净化工程除了具备一般手术室常规器械外,应有闭路电视、空调、高级电刀(进口),为保证不因意外停影片响手术,医院应备有发电设施。不使手术室地面污染,最好使用交换车等现代推车。
(4)增加接地保护装置。
很多情况下接地系统都暴露在外面的,因此接地系统不可避免的受到周围环境的影响,洁净手术室投入使用后,随着时间的推移,其静电控制系统会逐渐疲劳甚至失效,例如外力的挤压碰撞导致接地点松动、脱落,受潮(shòu cháo)湿或者酸碱腐蚀生锈等等,为了保护接地系统能正常发挥作用,关键的接地点和连接点应设有保护装置。
四、结束语
现代洁净手术室对洁净度的要求越来越高,这对手术室防静电(是一种处于静止状态的电荷)系统也提出了更高的要求,为了充分保证洁净手术室防静电系统的可靠性,本人将在未来的工作中不断地去总结,发现问题并解决问题,与同行们共同交流和探讨。
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