Ba cách bệnh viện có được oxy: chai khí, oxy lỏng và sản xuất tại chỗ
Bộ gom khí bằng chai là điểm khởi đầu. Chúng không cần điện, lắp đặt nhanh và dùng được ở bất cứ đâu, nhưng khi mức tiêu thụ vượt quá vài chai mỗi ngày thì việc này trở thành gánh nặng hậu cần và bài toán kho chứa. Bộ gom khí vẫn là thành phần thiết yếu với vai trò nguồn dự trữ ngay cả khi đã lắp một nguồn cấp lớn hơn, nên gần như mọi bệnh viện đều duy trì một phòng gom khí dù có xây dựng thêm gì đi nữa.
Oxy lỏng khối lớn là lời giải truyền thống cho các bệnh viện lớn. Một bồn lạnh sâu cách nhiệt chân không chứa oxy ở thể lỏng tại khoảng âm 183 độ C, và các dàn hóa hơi dùng không khí môi trường chuyển nó trở lại thể khí theo nhu cầu. Sản xuất tại chỗ bằng hệ thống hấp phụ áp suất thay đổi là hướng thứ ba: hệ thống này tạo oxy liên tục từ không khí ngay trong phòng máy, dùng điện năng thay cho việc giao hàng.
Máy tạo oxy PSA sản xuất oxy như thế nào
Một máy nén đưa không khí đã sấy khô và lọc sạch vào các bình chứa đầy rây phân tử zeolit. Dưới áp suất, lớp rây hấp phụ nitơ và cho oxy đi qua. Khi bình thứ nhất gần bão hòa, hệ thống chuyển sang bình thứ hai và giảm áp bình thứ nhất để nhả lượng nitơ đã giữ ra ngoài khí quyển. Việc luân phiên hai bình tạo ra dòng oxy liên tục, và đó chính là lý do quá trình này được gọi là hấp phụ áp suất thay đổi.
Oxy rời các lớp rây với độ tinh khiết cao, được đệm trong một bình chứa rồi hạ xuống áp suất đường ống. Một máy phân tích oxy liên tục theo dõi nồng độ, đồng thời xả bỏ hoặc phát báo động nếu độ tinh khiết tụt dưới giới hạn cài đặt. Tecnomed cung cấp các hệ thống máy tạo oxy PSA dạng container trong dải công suất rộng, từ nhu cầu của bệnh viện tuyến huyện quy mô nhỏ đến các hệ thống lớn, và có thể bổ sung trạm nạp chai để bệnh viện tự nạp chai oxy di động.
Hệ thống oxy lỏng vận hành ra sao
Một bồn lạnh sâu chứa oxy lỏng ở áp suất vừa phải trong bình trong cách nhiệt chân không. Chất lỏng được rút ra, đi qua các dàn hóa hơi bằng nhôm có cánh tản nhiệt hấp thụ nhiệt từ không khí xung quanh, rồi thoát ra ở thể khí với áp suất cao. Một cụm chuyển đổi sau đó hạ áp suất đó xuống giá trị đường ống, thường là từ khoảng 15 bar xuống mức 4 đến 5 bar mà hệ thống phân phối của bệnh viện cần.
Tecnomed chế tạo các bồn lạnh sâu theo EN 13458-2 và PED 2014/68/EU cùng với dàn hóa hơi và cụm chuyển đổi tương ứng, bao gồm cả phương án nhân đôi đường hóa hơi và đường điều áp để có thể cô lập một nhánh nhằm xả băng hoặc bảo trì trong khi nhánh còn lại vẫn mang tải. Vì tổn thất nhiệt không bao giờ bằng không, một bồn không được sử dụng đều đặn sẽ xả khí qua van an toàn, và đây là điều cần cân nhắc thực tế đối với các bệnh viện nhỏ.
So sánh: công suất, độ tinh khiết, diện tích, hậu cần và dự phòng
Oxy lỏng vượt trội rõ rệt về thể tích tích trữ trên cùng một diện tích chiếm chỗ, bởi một mét khối chất lỏng cho ra vài trăm mét khối khí. Nó cũng cấp oxy đạt chuẩn dược phẩm ngay từ bồn chứa. Máy tạo oxy PSA cấp oxy ở nồng độ thấp hơn một chút so với nguồn oxy lỏng vì lượng argon còn lại đi cùng oxy; điều này được chấp nhận đối với oxy 93 phần trăm như một chế phẩm dược điển, nhưng phải được nêu rõ trong hồ sơ mời thầu và được đội ngũ lâm sàng chấp thuận.
Hậu cần thường là yếu tố quyết định. Một bồn oxy lỏng chỉ đáng tin cậy bằng chính con đường dẫn tới nó, và các bệnh viện ở vùng xa, trên đảo hoặc ở khu vực có chuỗi cung ứng bất ổn đã rút ra bài học đó một cách đắt giá. Ngược lại, hệ thống PSA phụ thuộc vào điện, thứ mà bệnh viện vốn đã có máy phát dự phòng. Cả hai phương án đều cần một bộ gom khí bằng chai làm nguồn dự trữ, nên không phương án nào loại bỏ được nhu cầu về phòng gom khí.
- Khả năng tự chủ khi tích trữ: oxy lỏng cho nhiều ngày cấp khí chỉ trong một bồn; PSA cho sản lượng liên tục nhưng dung tích đệm nhỏ
- Độ tinh khiết: oxy lỏng được cấp dưới dạng oxy dược dụng; PSA tạo ra oxy 93 phần trăm còn lẫn argon
- Diện tích: oxy lỏng cần khu vực ngoài trời có khoảng cách an toàn; PSA cần phòng máy thông gió hoặc container
- Sự phụ thuộc: oxy lỏng phụ thuộc vào việc giao hàng, PSA phụ thuộc vào điện và việc bảo trì máy nén
- Cả hai đều bắt buộc phải có nguồn dự trữ độc lập theo EN ISO 7396-1
Chi phí vận hành và các cân nhắc về năng lượng
Cấu trúc chi phí của hai phương án thực sự khác nhau về bản chất. Với oxy lỏng, chi phí bị chi phối bởi giá sản phẩm giao tới cùng tiền thuê bồn hoặc tổn thất bay hơi, nên chi phí tăng gần như tuyến tính theo mức tiêu thụ và chịu ảnh hưởng của chính sách giá từ nhà cung cấp. Hệ thống PSA chuyển phần lớn chi phí thành điện năng cho máy nén khí, cộng với việc bảo trì định kỳ phin lọc, máy sấy và lớp rây, nên chi phí chủ yếu nằm ở vốn đầu tư và số kilowatt giờ mà bệnh viện vốn đã tự kiểm soát.
Máy nén khí là trung tâm tiêu thụ năng lượng của một hệ thống PSA, và chọn máy nén quá lớn là sai lầm thiết kế phổ biến nhất. Hãy tính công suất hệ thống theo nhu cầu đỉnh thực tế có áp dụng hệ số đồng thời, chứ không phải theo tổng của mọi ổ cắm, và xác nhận hệ thống có thể điều biến hoặc giảm cấp vào ban đêm. So sánh các phương án một cách trung thực nghĩa là đặt vốn đầu tư, năng lượng, bảo trì và chi phí giao hàng trên cùng một mặt bằng mười năm, thay vì so sánh giá mua ban đầu.
Yêu cầu pháp quy và yêu cầu về nguồn cấp dự phòng
EN ISO 7396-1 và HTM 02-01 yêu cầu phải có nguồn cấp thứ nhất, nguồn cấp thứ hai và nguồn dự trữ, bất kể áp dụng công nghệ nào. Với một hệ thống PSA, điều đó thường có nghĩa là nhân đôi dây chuyền sản xuất oxy cộng thêm một bộ gom khí bằng chai làm nguồn dự trữ. Với một hệ thống oxy lỏng, thông thường là một bồn chính, một bồn phụ hoặc bình dự phòng, và cũng vẫn là một bộ gom khí dự trữ có tự động chuyển đổi nguồn.
Cả hai nguồn đều cần giám sát liên tục áp suất đường ống và, với PSA, giám sát cả nồng độ oxy, kèm theo các báo động ưu tiên cao được lặp lại tại một vị trí luôn có người trực. Hãy chuẩn bị hồ sơ từ sớm: chứng chỉ vật liệu, chứng nhận thiết bị chịu áp cho bồn lạnh sâu, biên bản thử độ tinh khiết và hồ sơ nghiệm thu chạy thử đã được phê duyệt đều là một phần của việc bàn giao, không phải thứ tùy chọn.
Hướng dẫn lựa chọn theo quy mô và vị trí bệnh viện
Các bệnh viện nhỏ và phòng khám có nhu cầu oxy vừa phải thường phù hợp nhất với một bộ gom khí, hoặc với một hệ thống PSA nhỏ gọn kèm bộ gom khí dự trữ ở nơi việc giao hàng không ổn định. Các bệnh viện tuyến huyện quy mô trung bình thường chọn PSA vì phương án này loại bỏ sự phụ thuộc vào giao hàng mà không cần đến một khu bồn lạnh sâu. Các bệnh viện tuyến cuối quy mô lớn có lưu lượng cao kéo dài, và bất kỳ cơ sở nào có hàng chục giường hồi sức tích cực, nhìn chung đều đủ cơ sở để chọn oxy lỏng kèm một nguồn dự trữ mạnh.
Yếu tố địa lý lấn át yếu tố quy mô thường xuyên hơn mức các nhà hoạch định dự kiến. Nếu tuyến đường của nhà cung cấp có thể bị cắt đứt vì thời tiết, biên giới hay thiếu nhiên liệu, thì sản xuất tại chỗ là kiến trúc an toàn hơn ngay cả khi vốn đầu tư cao hơn. Nếu có một nhà cung cấp khí công nghiệp tin cậy ở gần và nhu cầu cao, ổn định, thì oxy lỏng vẫn là giải pháp ít vướng mắc nhất. Tecnomed sản xuất cả hai, cùng với các dàn hóa hơi, cụm chuyển đổi và bộ gom khí để hoàn thiện bất kỳ thiết kế nào trong hai phương án.
Câu hỏi thường gặp
Oxy từ máy tạo oxy PSA có đủ tốt để dùng cho người bệnh không?
Có, khi dự án quy định oxy 93 phần trăm, vốn là một chế phẩm được dược điển công nhận. Oxy PSA còn lẫn argon nên nồng độ thấp hơn so với nguồn oxy lỏng. Hệ thống phải giám sát nồng độ liên tục và phát báo động nếu nồng độ tụt dưới giới hạn cài đặt, và đội ngũ lâm sàng nên xác nhận chấp thuận ngay từ giai đoạn thiết kế.
Máy tạo oxy PSA có nạp được chai khí không?
Có. Có thể bổ sung một bộ tăng áp cao áp và giá nạp để bệnh viện tự nạp chai oxy di động dùng cho vận chuyển, buồng bệnh và xe cứu thương. Tecnomed cung cấp tùy chọn nạp chai như một phần của hệ thống máy tạo oxy dạng container, giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào việc giao chai khí từ bên ngoài.
Đã lắp oxy lỏng hoặc PSA thì còn cần bộ gom khí bằng chai không?
Có. EN ISO 7396-1 yêu cầu một nguồn dự trữ độc lập bất kể nguồn cấp chính là gì. Trên thực tế đó là một bộ gom khí tự động chuyển đổi nguồn, được tính toán đủ để duy trì bệnh viện qua một sự cố hoặc một đợt dừng bảo trì của hệ thống chính cho tới khi nguồn cấp chính được khôi phục.
Phương án nào có chi phí vận hành thấp hơn?
Điều đó phụ thuộc vào mức tiêu thụ và giá cả tại địa phương. Chi phí oxy lỏng tăng theo sản lượng giao tới và chính sách giá của nhà cung cấp. Chi phí PSA chủ yếu là điện năng và bảo trì theo kế hoạch. Hãy so sánh trong ít nhất mười năm, bao gồm vốn đầu tư, năng lượng, dịch vụ và cả tổn thất do gián đoạn nguồn cấp, thay vì chỉ so giá mua.
