Índice
Introducción... 3
1 - Aplicación de gases medicinales...4
2 - Sistemas Centralizados de Gases Medicinales...5
3 - Instalaciones de gases medicinales...7
4 - Central de almacenamiento...7 4.1 - Tanque ...8 4.2 - Termos...9 4.3 - Cilindros...10 4.3.1 - Riesgos...10 4.3.2 - Precaución...11 4.3.3 - Almacenamiento ...12 4.3.4 - Identificación...12
5 - Redes de distribución de gases medicinales...14
5.1 - Consideraciones generales de diseño...14
5.2 - Especificaciones para cañerías de distribución...16
5.3 - Sistemas de Segunda regulación...18
5.4 - Identificación de las cañerías...18
5.4.1 - Color fundamental...18
5.4.2 - Franja de identificación del gas...19
5.4.3 - Leyendas y flechas de sentido del flujo ...20
6 - Puestos de consumo...20
6.1 - Torres de servicio o columnas de cirugía...21
6.2 - Poliductos...22
6.3 - Tomas de pared o murales...22
6.4 - Sistemas de acoplamiento...23
6.4.1 - Acoples rápidos...23
6.4.2 - Acoples roscados...24
7.1 - Generadores de vacio ...25
7.2 - Generadores de aire...26
7.2.1 - Filtro de entrada ...27
7.2.2 - Compresor ...27
7.2.3 - Toma de aire ambiental...28
7.2.4 - Post – Enfriadores ( Refrigeradores)...28
7.2.5 -Tanque receptor de aire...29
7.2.6 - Secadores de enfriamiento...29
7.2.7 - Filtro esterilizador...29
7.2.8 - Reguladores de presión...29
7.2.9 - Dispositivo de alarma...29
7.3 - Sala de maquinas...30
8 - Seguridad en las instalaciones de gases medicinales...31
8.1 - Alarmas para el sistema de gases medicinales...31
8.1.2 - Alarma de área...32
8.1.3 - Alarma maestra...33
8.2 - Válvulas de corte o seccionamiento...34
8.3 - Toma de evacuación de gases...35
9 - Accesorios utilizados en la administración de gases medicinales...37
10 - Redes de gases medicinales – Pruebas de servicio y habilitación...38
10.1 - Verificaciones...38
10.2 - Ensayos...39
11 - Diseño de las instalaciones de gases medicinales...41
11.1 - Aspectos a considerar en el diseño de las centrales de gases y vacío...41
11.2 - Descripción general de la instalación...42
11.3 - Dotación de gases en el Bloque Quirúrgico...43
11.4 – Descripción de redes de gases medicinales...44
11.5 - Metodología para el dimensionamiento de cañerías de gases...45
11.5.1 - Calculo del diámetro de cañería...46
11.5.3 - Diseño de la red secundaria...48
12 - Diseño de la central de oxigeno...50
12.1 – Diseño del sistema de suministro principal...50
12.2 - Diseño del sistema de suministro de reserva...52
13 - Diseño de la central de aire medicinal...53
13.1 – Consideraciones de diseño...53
13.2 – Determinación de los factores de corrección...55
13.3 – Determinación del caudal final...58
14 - Diseño de la central de vacío...59
14.1 – Determinación de los factores de corrección...60
14.2 – Determinación del caudal final...61
Bibliografía ...64
ANEXO A - Normas que regulan los gases medicinales...66
Introducción
“Gas medicinal es todo producto constituido por uno o más componentes
gaseosos, destinados a entrar en contacto directo con el organismo humano, de concentración y tenor de impurezas conocidos y acotados de acuerdo a
especificaciones”. Actuando principalmente por medios farmacológicos, inmunológicos o metabólicos, a los fines de prevenir, diagnosticar, tratar, aliviar o curar enfermedades o dolencias”
En este capítulo se describirán los diferentes tipos de gases empleados en el medio hospitalario, principalmente en el Bloque Quirúrgico. Además se presentaran las diversas formas de suministro de los mismos y sus características más importantes.
Otro aspecto a tratar son las características y especificaciones técnicas que deben reunir redes de distribución de gases medicinales.
Por último se propone y calculan las alternativas de suministro para los gases medicinales más empleados, como lo son ,oxigeno, aire y vacío.
1 - Aplicación de gases medicinales
Los gases medicinales más comúnmente utilizados en los hospitales pueden ser clasificados tomando en cuenta sus características y aplicaciones. En la tabla 1 se resumen algunas aplicaciones de estos gases.
Oxigeno
Oxigenoterapias
Vehículo transportador de medicamentos Junto con el Óxido Nitroso en analgesia
Gas motor de equipos biomédicos ( a falta de otro gas )
Aire Medicinal
Mezclador de otros gases
Gas motor de equipos biomédicos : ventilador mecánico. Limpieza de campo quirúrgicos
Terapia respiratoria
Vacío y evacuación
Succión de líquidos en procedimientos Evacuación de gases anestésicos
Óxido nitroso
Anestesia Analgesia
Nitrógeno liquido
Terapias reumáticas
Conservación de órganos y tejidos
Dióxido de carbono
Aplicación en cirugías laparoscópicas, endoscopia y artroscopia.
Terapias y cirugías de frio oftálmicas
Tabla 1 – Diferentes aplicaciones de los gases medicinales en la salud
2 - Sistemas Centralizados de Gases Medicinales
Los sistemas de suministro de gases medicinales consisten en una serie de redes de distribución y lazos de control que permiten que el gas medicinal llegue al paciente con la misma calidad con la fue producido. Los sistemas centralizados hacen mucho más seguras las acciones médicas, evitando el movimiento de cilindros en áreas críticas o pobladas. Algunos beneficios del uso de este sistema se indican a continuación:
Las disponibilidad inmediata de oxígeno, aire, vacío o protóxido de nitrógeno en el punto de consumo.
Un ahorro de tiempo y una importante reducción de riesgos al no tener que manipular una gran cantidad de cilindros por los distintos sectores.
Se logra una mejora en el control de los cilindros ( en caso de que estos se utilicen) ya que se encuentran concentrados en un solo lugar.
También se obtiene una reducción de los riesgos, al ser ahora los gases y el material a alta presión manipulado por un número limitado de personas con mayor conocimiento del tema.
Económicamente repercute en una disminución de costos, tanto para consumos medios o grandes, debido a la utilización de gases licuados. Los sistemas centralizados se destinan principalmente a cuatro servicios de
gases en el campo hospitalario como ser : oxigeno, vacío, aire y protóxido de nitrógeno (cada vez más en desuso). Para el resto de los gases empleados no se justifica el uso centralizado.
3 - Instalaciones de gases medicinales
Las instalaciones centralizadas de gases medicinales están compuestas en general de las siguientes partes :
Central de almacenamiento Redes de distribución Puestos de consumo
4 - Central de almacenamiento
Según las necesidades de consumo de cada gas se pueden encontrar los siguientes tipos :
Oxigeno
En la tabla 2 se resumen los distintas alternativas de suministro de oxígeno. Fuentes de suministro de oxigeno
Sistema de almacenamiento Consumo [ m3 / día ] Tanques Superiores a 1000 Termo Entre 500 y 1000 Tubos Inferiores a 500 Concentradores de
oxigeno Uso domiciliario
Tabla 2 – Fuentes de suministro de oxígeno según el consumo.
Aire
• Centrales compresoras de aire atmosférico.
Aspiración o vacío
• Centrales formadas por bombas de vacío.
4.1 - Tanque
Los tanques criogénicos son sistemas especialmente diseñados para el almacenamiento en estado líquido de gases durante un largo periodo de tiempo; los gases más comunes para el almacenamiento en esté son el oxígeno y el nitrógeno
El tanque de gases criogénicos está compuesto por una doble pared aislada de alto vacío, en forma de envase o recamara. Presta servicio a los usuarios y zonas que demanden un abastecimiento continuo con volúmenes y presiones adecuadas según el uso y la instalación.
Entre las ventajas de su uso se encuentran :
Suministro ininterrumpido con una alta confiabilidad : pues un tanque criogénico puede contener el equivalente de hasta 1000 cilindros de oxígeno a alta presión.
Mayor seguridad: Los tanques tienen oxígeno líquido almacenado a aproximadamente 8 a 10 bar (aprox. 135 psi) “baja presión”, los cilindros están a 200 bar (2900 psi), por lo que ya no existen los peligros asociados a la alta presión.
Fig.2 – Tanque criogénico.
4.2 - Termos
Los termos son envases portátiles diseñados para el transporte y almacenaje de gases licuados a temperaturas criogénicas. Sus capacidades son inferiores a la de los tanques, encontrándose valores desde 150 a 180 m3. Entre sus ventajas se
destacan :
Contienen un gran volumen de gas a una presión relativamente baja comparada con los cilindros de gas comprimido.
Son una fuente de líquido criogénico que puede manejarse fácilmente.
Presenta como desventaja que si no se consume el oxígeno la presión interna aumenta y ventea. Además exige un recambio del envase y en el mismo queda oxigeno residual.
Fig. 3 – Termo de oxígeno.
4.3 - Cilindros
Una de las formas de suministros de gases medicinales es a través de tubos o cilindros. Este tipo de suministro tiene la ventaja de permitir disponer de ellos en los mismos puntos de consumo. Para su distribución se encuentran almacenados en tubos que presentan distintas capacidades . Las versiones comerciales más comunes son de 8.5 m3 , 6.5 m3 y 1 m3.
4.3.1 - Riesgos
Existen una serie de riesgos asociados a la utilización de los cilindros que deben ser conocidos por el personal que los manipula. A continuación se indican algunos de estos riesgos :
Riesgo de rotura de la válvula por aumento de la presión debido a exposición del tubo a alta temperatura.
Riesgo por rotura de la válvula , provoca una brusca salida del gas a alta presión.
Riesgos de caída y lesiones.
Fig. 4 – Tubos de oxigeno medicinal.
4.3.2 - Precaución
Al momento de manipular los tubos tanto ,para su uso en pacientes o dentro de la institución se tiene que considerar los siguientes aspectos.
No se deben usar grasas o aceites.
Las válvulas se deben abrir lentamente para evitar la salida brusca del gas y se debe usar un reductor de presión entre el cilindro y el paciente.
No se debe reutilizar el cilindro. Una vez fuera de servicio se elimina todo el gas antes de llenarlo de nuevo.
No usarlos en ambientes donde la temperatura sea mayor a los 50 ° C y mantenerlos alejados de fuentes de ignición.
Se tiene que mantener los cilindros en forma vertical , con su respectiva tapa tulipa y para desplazarlos se deben usar carretillas o rodarlos verticalmente sobre su base.
El paciente no debe emplear cosméticos antes de entrar en contactos con estos gases.
Las válvulas deben ser de bronce y no se limpian con alcohol Se debe realizar una prueba visual e hidráulica antes de su uso.
4.3.3 - Almacenamiento
Se deben separar los cilindros que contengan gases inflamables de aquellos que contengan gases comburentes. También se debe separar los cilindros vacíos de los llenos.
Los cilindros deben estar colocados de pie , sujetos con una cadena y dispuestos en lugares bien ventilados.
El lugar de almacenamiento debe estar restringido al ingreso de personal no autorizado y no debe estar ubicado en el subsuelo debido a la falta de ventilación en estos sitios.
4.3.4 - Identificación
Para su identificación los cilindros tienen un color especifico o una combinación de colores, según sea el gas que contienen, de acuerdo a la norma IRAM 2588. Por otra parte llevan impresa la formula química – etiqueta del gas medicinal – y una cruz verde. Esta normalización está dirigida a aumentar la seguridad del uso de estos productos, favoreciendo la identificación univoca y la trazabilidad de las unidades de gases medicinales.
Gas medicinal Color Norma IRAM 2588 Oxigeno (O2) Ojiva y cuerpo blanco Óxido nitroso (N2O) Ojiva y cuerpo azul
Helio (He) Ojiva y cuerpo castaño Nitrógeno (N2) Ojiva y cuerpo negro Dióxido de Carbono Ojiva y cuerpo violeta
(C02)
Aire Ojiva negra y cuerpo blanco
Tabla 3 – Identificación según el color de los cilindros de los principales gases medicinales.
Además cada cilindro debe llevar grabado en su ojiva, en la parte superior, los siguientes datos: número del cilindro , marca del fabricante ( o del cilindro) , año de fabricación, sello IRAM de aprobación de fabricación, presión de trabajo, tara , capacidad en litros, nombre del gas, fecha de la última prueba hidráulica con la identificación de la empresa que efectuó la misma. En la Fig. 5 se muestran las identificaciones que deben de llevar los cilindros.
Figura 5 – Identificacion que deben llevar los cilindros.
Para la utilizacion de los cilindros en el quirofano es necesario usar reguladores de presion del tipo preajustado, de tal forma que se consiga reducir la presion de trabajo hasta 50 PSI ( 3.5 kgf/cm2 ) independiente de la presion del cilindro.
Fig.6 – Reguladores de presión. 5 - Redes de distribución de gases medicinales
5.1 - Consideraciones generales de diseño
Las redes de gases medicinales son las encargadas de transportar el gas desde el sitio de almacenamiento hasta su lugar de consumo. Estas redes deben ser diseñadas teniendo en cuenta las siguientes consideraciones.
Ningún tramo de la red podrá atravesar recintos o depósitos de materiales inflamables, así como no se podrán instalar en huecos de ascensores.
Deben contar con un correcto sistema de soporte y no ser utilizados como soportes de otros caños ni cables, manteniéndola separada de líneas eléctricas.
Queda terminantemente prohibida la interconexión (cualquiera sea su modalidad) de cañerías de diferentes gases.
El diseño de la red de distribución debe garantizar el suministro de gases de manera estable sin variaciones de presión o limitantes de caudal. Para tal caso, se adoptara un modelo de redes del tipo anillado garantizando las mismas condiciones en todos los puntos de servicio. Esta novedosa ingeniería permite disminuir las dimensiones de la cañería (menores costos) así como ofrecer mayor confiabilidad en el servicio.
El diseño de una cañería ramificada, considera mayores pérdidas de carga en aquellos puntos de consumo alejados de los caños troncales o principales debido a este efecto, tendrán menor presión que los puntos de suministro más cercano, por lo tanto para contrarrestar este efecto es
necesario aumentar los diámetros de las cañerías de suministro (mayores costos en materiales).
Las bocas de suministro de gases diferentes ( O2,CO2,Ac,N2O,Vacio) no
pueden ser iguales y deben garantizar el mantenimiento sin realizar el corte de suministro del mencionado gas. Para tal caso, se proveerá de un sistema de doble retención y encastres diferenciado por gas.
Todos los componentes del sistema de cañerías deberán ser aptos para el uso en oxigeno medicinal bajo todas las condiciones de servicio y contar con la respectiva limpieza (están exceptuados de esta consideración los componentes de las instalaciones de vacío).
Los materiales aptos para el uso en redes de gases medicinales son : acero inoxidable ,cobre electrolítico y polyamida 12 (esta última solo tramos inferiores a 1,5 m y para la interconexión de equipos terminales). Para el sistema de aspiración por vacío se emplearan : acero inoxidable ,cobre electrolítico y acero al carbono.
Deben existir alarmas visuales y sonoras de baja presión. Deben instalarse, como mínimo, una alarma por cada red secundaria, estratégicamente ubicada.
Toda la instalación como así sus accesorios deben realizarse por soldaduras y/o método de brazado, admitiéndose uniones roscadas en empalmes a elementos como válvulas, reguladores, manómetros, equipo terminal, etc.
Las uniones terminales deben contar con válvula de bloqueo, de modo de permitir su reparación o retiro.
5.2 - Especificaciones para cañerías de distribución
Las cañerías y los accesorios empleados para el armado del sistema de redes de gases medicinales deben de poder satisfacer una serie de especificaciones técnicas. A continuación se detallan dichas especificaciones.
Las cañerías para distribución de oxígeno, aire comprimido, aspiración y óxido nitroso deberán ser de cobre electrolítico pureza 99,8 %, de interior pulido, sin costura y desengrasados en fabrica. Serán probados a una presión de 12 atm durante un plazo mínimo de 30 minutos.
Tendrá validez todo lo estipulado por la Norma IRAM –FAAA-AB 37217 (Redes de gases medicinales no inflamables).
El espesor será de 1 mm hasta diámetros de 19 mm y de 1,5 mm de espesor a partir de 25,4 mm en adelante.
Las uniones se deberán realizar con accesorios de cobre aptos para soldadura.
Las cañerías deberán quedar perfectamente aseguradas mediante soportes correctamente instalados y se deberán prever los dispositivos de dilatación correspondientes.
Los intervalos entre soportes de cañería de cobre electrolítico recomendados son los siguientes : hasta 15 mm de diámetro exterior 1,50 metros, de 22 a 28 mm de exterior 2,0 metros, de 35 a 54 mm de diámetro exterior 2,5 metros. Los soportes deben asegurar que la cañería no pueda desplazarse accidentalmente de su posición, deben ser de material resistente a la corrosión minimizando la corrosión electrolítica.
Se evitará también todo contacto entre estas cañerías y otros metales que pudieran dar lugar a la formación de pares galvánicos y contacto con instalaciones eléctricas (a tal efecto las fijaciones se colocarán con material aislante eléctrico), o cañerías que conduzcan combustibles.
Bajo ningún concepto las cañerías de gases medicinales deberán ser utilizadas como conexión a tierra.
Todo curvado de estas cañerías se realiza con herramientas especiales, sin provocar aplastamientos, debilitamientos o deformaciones en las paredes de los tubos de cobre en cualquiera de sus puntos.
Serán probadas con punta soldada a una presión de 1,5 veces la presión de trabajo, siendo dicha presión de trabajo de 8 Kg/cm2 para troncales y
4kg/cm2 para cañerías aguas debajo de los tableros de segunda reducción
para gases de presión positiva. Para la cañería de aspiración se realizará la prueba a una presión de 6 Kg/cm2, durante un lapso mínimo de 2 horas, no
debiendo acusar descenso de la misma en dicho período.
La prueba con aparatos dosificadores se realizará a la presión de trabajo. En aquellos lugares donde sea posible, la cañería deberá instalarse ya sea
a través de cielorrasos suspendidos y conductos o canales. Las derivaciones a los paneles de cabecera se realizarán empotradas dentro de la pared con un caño camisa de PVC liso tipo cañería eléctrica.
Las cañerías que atraviesen muros deberán instalarse con un caño camisa de mayor diámetro y se colocará sellador de siliconas entre ambas cañerías.
Las cañerías a la vista se pintarán con color según IRAM 37218 y deberán quedar identificadas con cintas autoadhesivas de color : verde con la leyenda Oxígeno, amarillo con la leyenda Aire comprimido, rojo con la leyenda Aspiración y gris con la leyenda Óxido Nitroso, indicando con una flecha el sentido de circulación.
5.3 - Sistemas de Segunda regulación
Debido a que no se suministran gases a presiones elevadas, para no dañar a los equipos y evitar barotraumas, se deben emplear cuadros de segunda regulación para reducir la presión en la red secundaria a 3.5 bar. Los cuadros de segunda regulación tendrán que cumplir con lo especificado en el punto 7.2 y Anexo E de la norma IRAM 37217.
Las variaciones en la presión de un gas que está siendo suministrado a un paciente son consideradas como riesgosas. El caudal es función directa de la presión, por lo tanto si el medico aconseja suministrar 5 litros por minuto de oxígeno a un paciente pediátrico, el enfermero calibra el dosificador del equipo a dicho valor ,pero si de repente la presión disminuye por un exceso de consumo en otro punto de servicio, el caudal disminuirá directamente.
La función de los cuadros de segunda regulación es asegurar una presión estable por piso o por sector, eliminando las variaciones de presión y consumo en los sectores críticos. Generalmente se acostumbra colocar un cuadro de segunda regulación por piso en áreas críticas como quirófano , UTI ( unidad de terapia intensiva) , neonatología.
5.4 - Identificación de las cañerías
5.4.1 - Color fundamental
Las cañerías se deben pintar de color blanco, lo que indica que se transporta gases medicinales. Se puede pintar toda la cañería de color blanco o hacerlo en tramos de 600 mm que cubran los 360° de la cañería. La distancia entre tramo y tramo pintado no debe superar los 6 metros.
Fig.7 - Cañerías de gases medicinales.
5.4.2 - Franja de identificación del gas
La identificación de cada gas medicinal se realiza por medio de una franja pintada sobre la cañería, con un color especifico correspondiente al gas que transporta. Esta franja debe estar centrada sobre cada tramo blanco y debe tener un ancho de 200 mm y cubrir los 360° (vuelta completa) de la cañería.
La cañería de oxígeno no lleva franja de identificación del gas por ser también de color blanco.
En la tabla 4 se muestran los colores para las cañerías de diversos gases medicinales según la norma IRAM 37218.
Gas o vacío Formula o leyenda
Color (IRAM – DEF D 1054)
Dióxido de
carbono CO2
Violeta 10-1-005
Aire Aire Amarillo
05-1-020
Nitrógeno N2 Negro
11-1-010
Óxido nitroso N2O Azul
08-1-070
11-1-010
Helio He Castaño
07-1-120
Vacío Vac. Rojo
03-1-080
Tabla 4 – Identificación de las cañerías que conducen gases medicinales.
5.4.3 - Leyendas y flechas de sentido del flujo
Para completar la identificación de la cañería se coloca una leyenda a través de una cinta autoadhesiva que enseñe el nombre del gas y una flecha que indique el sentido de flujo del gas. Esta leyenda se coloca sobre el color blanco fundamental (600 mm) y al lado de la franja de identificación del gas (200 mm).
• A la derecha de la franja si el sentido de flujo es hacia la derecha.
• A la izquierda, arriba o abajo en correspondencia con el sentido del flujo.
Fig. 8 – Leyenda de identificación y sentido de flujo para cañerías de gases medicinales.
6 - Puestos de consumo
Los accesorios más comunes empleados para la aplicación de gases medicinales en el quirófano son:
Poliducto o miniducto Equipos de utilización
6.1 - Torres de servicio o columnas de cirugía
También conocidas con el nombre de torretas o torres de cirujano , este sistema permite concentrar en un solo equipo los suministros tanto de gases medicinales como de energía eléctrica, permitiendo de esta manera minimizar los problemas de tránsito de profesionales y equipamiento médico en el tratamiento del paciente.
Fig. 9 – Columnas para cirugía.
Las torres de servicio son mayormente empleadas en el quirófano como así también en las salas de terapia intensiva. Entre sus características más relevantes se encuentran las siguientes:
Los gases dispuestos en la torre serán oxígeno, aire, protóxido y vacío. El número de bocas dependerá de los requerimientos que tenga el servicio y de un análisis costo/beneficio.
El suministro de energía eléctrica debería rondar en 20 amperes y disponer de un sistema de protección termo magnético .
En las torretas se deben colocar válvulas de corte ,para poder inhabilitarla en caso de avería.
6.2 - Poliductos
A través de estos elementos se puede suministrar gases (oxigeno, protóxido, aire y vacío) como así también energía eléctrica , iluminación, sistema de alarmas y llamado a enfermeras.
Los mismos reúnen todas las prestaciones necesarias para el trabajo del profesional de la salud, en la mayoría de las áreas de una institución hospitalaria como ser terapia intensiva, neonatología, unidad coronaria, quirófanos, internación, etc.
Su construcción está efectuada con un sistema simple, doble, triple o cuádruple canal de seguridad y la cantidad de tomas tanto para gases como energía eléctrica dependerá de las necesidades del sector.
Fig. 10 – Poliductos de gases medicinales.
Canal de sistema eléctrico : por medio de este canal transcurrirán señales como : media y baja tensión, servicio de enfermeras , iluminación, etc.
Canal de sistema de gases : el empleo y utilización de las distintas configuraciones dependerá de los requerimientos del servicio y de un análisis costo/beneficio. Se aconseja la utilización de los de doble canal en áreas como quirófanos, UTI , UCI y UCO.
6.3 - Tomas de pared o murales
Las tomas o bocas de salida de gases en la pared del quirófano se colocaran a una altura comprendida entre 1.40 m y 1.60 m y separadas entre sí por 15 centímetros de distancia entre ejes de toma. La recomendación en altura se debe
a que los gases anestésicos tienden a depositarse a baja altura y esto puede producir una explosión por acumulación de gases anestésicos.
Fig. 11 – Tomas de pared para gases medicinales. 6.4 - Sistemas de acoplamiento
En el extremo terminal del sistema de redes de gases medicinales se encuentran las bocas, las cuales dependiendo del caso estarán dispuestas en las torretas, poliductos o bocas solas. A estas bocas para poder colocarles los distintos aparatos de utilización como ser reductores de presión, flujímetro, reguladores de equipos de anestesia, frasco colector en el caso de vacío, son provistas con acoples. En tal situación la norma IRAM FAAA AB 37214 deja abierta la posibilidad de que la pieza de conexión o acople sea de dos tipos:
Acople rápido Conector roscado
6.4.1 - Acoples rápidos
Los acoples denominados rápidos, empleados por AGA a través de la norma BM, están diseñados para trabajar con un máximo nivel de seguridad ya que cuentan con un doble sistema de protección, por un lado un poseen un sistema de espigas con anillos de bloqueos diferentes que no permiten la conexión equivocada de un gas por otro que no sea el correspondiste y por otro lado se puede realizar el mantenimiento sin interrumpir el consumo de los fluidos médicos mediante un doble sistema de cierre de seguridad, en donde al retirar el racor(acople), se cierra automáticamente el paso de gas por medio de la válvula de retención que estos poseen. En la Fig. 12 se muestra un acople tipo BM.
Fig.12 – Acople BM.
Las tomas de origen BM están también acreditadas por normas AFFNOR 90116. En la Fig. 45 se puede observar el sistema de acople rápido que utilizan los gases medicinales más comunes.
Oxigeno : posee tres ranuras de anillo de bloqueo y espiga mediana.
Protóxido de Nitrógeno : posee cuatro ranuras de anillo de bloqueo y
espiga mediana.
Aire : cuentan con dos ranuras grandes y espiga mediana.
Vacío : tienen dos ranuras chicas y espiga grande.
A
Fig. 13 – Acoples BM para aire, oxigeno, protóxido de nitrógeno y vacío.
6.4.2 - Acoples roscados
Estos son empleados por la empresa Linde mediante normas DISS y en su sistema presentan unas boquillas provistas con dos o tres ranuras. Se acoplan con una mano y se desacoplan con dos manos. En la figura 14 se muestra un acople de tipo roscado.
Hay que considerar que si bien la convivencia de ambos tipos de acople en el mercado está garantizada, las soluciones que estos ofrecen son incompatibles entre sí, es decir no se puede emplear un acople roscado en un sistema diseñado para un acople rápido. Esto de alguna manera genera una restricción para las instituciones de salud, incluso muchas veces es necesario cambiar todo el sistema y no solamente la pieza de acople.
Fig. 14 – Acople DISS
La recomendación seria no emplear en la misma institución los dos tipos de acople, por el motivo que esto implicaría tener siempre en mente que tipos de servicio emplean uno u otro tipo de acople en caso de ser necesario su reemplazo rápido o mantenimiento.
7 - Requermientos de las instalaciones de Aire y Vacio
7.1 - Generadores de vacio
Las instalaciones de vacio deberan estar diseñadas de manera de poder cumplir con las especificaciones dadas en el punto 5.6 de IRAM 37217, que se indican a continuacion.
Un sistema de suministro para vacío debe consistir en al menos dos fuentes de suministro, un deposito, dos filtros bacteriológicos en paralelo y una trampa de líquido.
Cada bomba debe ser capaz de suministrar el caudal de diseño del sistema para asegurar la continuidad del suministro.
Cada filtro bacteriológico debe ser capaz de superar el caudal de diseño del sistema en la condición de operación normal.
Fig. 15 – Bomba de vacío.
Las evacuaciones de las bombas de vacío deben canalizarse al exterior y deben estar provistas de un medio para impedir el ingreso de , por ejemplo, insectos, suciedad y agua. Además las evacuaciones se deben ubicar alejadas de cualquier toma de aire, puerta, ventana u otras aberturas en los edificios.
Los depósitos o pulmones deben cumplir las normas regionales o nacionales pertinentes.
7.2 - Generadores de aire
Una central de aire deberá contar como mínimo con un filtro de entrada, dos o más compresores, un radiador de pre secado, un separador de agua o drenaje, un secador con drenaje, filtros bacteriológicos, sistema de suministro de emergencia. Las instalaciones deben estar diseñadas según el punto 5.5 de la norma IRAM 37217 y dispondrán de los siguientes componentes:
Filtro de entrada Compresor
Toma de aire ambiental
Tanque receptor de aire Secadores de enfriamiento Filtro bacteriológico
Regulador de presión Dispositivos de alarma
A continuación se describen las características más comunes de estos componentes :
7.2.1 - Filtro de entrada
Se debe colocar un filtro especial entre el compresor y la toma de aire ambiental para obtener la separación de partículas extrañas del aire succionado ,con el propósito de evitar desgaste al compresor. El filtro debe tener una resistencia mínima al aire de 10-15 mm c.d.a.
7.2.2 - Compresor
Generalmente los compresores utilizados pueden ser de dos tipos :
1 ) - Tipo con émbolo : este tipo de compresor produce vibraciones que requieren de un cimiento fuerte (utilizado para compresores grandes y medianos).
2) - Tipo tomillo : en este caso el compresor es libre de vibraciones y puede instalarse sin soportes sobre una pequeña base.
Estos dos tipos de compresores se presentan comercialmente de dos formas, según utilicen o no aceite. Las versiones del tipo "libres de aceite", son las recomendadas para las exigencias de calidad de aire que requieren los hospitales. Mientras, en los compresores del tipo "no libre de aceite" se debe controlar cuidadosamente el consumo de aceite y colocar filtros de aceite especiales.
Fig. 16 – Compresor de aire medicinal.
En una central de aire se deben colocar dos o más unidades compresoras, con una capacidad tal que el tamaño de la demanda calculada pueda suministrarse con una unidad fuera de servicio. Por medio de un sistema automático se puede seleccionar las unidades compresoras a utilizar según la demanda.
Cada compresor debe tener un circuito de control dispuesto de forma que la desconexión o la falla, de un compresor no afecte el funcionamiento del otro compresor.
7.2.3 - Toma de aire ambiental
La toma de aire ambiente para todos los componentes debe estar ubicada donde exista una contaminación mínima proveniente del escape de motores de combustión interna, del estacionamiento de vehículos, de las zonas de acceso, de los residuos y sistemas de desecho hospitalarios, del escape de sistemas de vacío, de venteo de las redes de gases medicinales, de los sistemas de extracción de gases anestésicos, de las descargas de sistemas de ventilación, de las salidas de chimeneas y de otras fuentes de contaminación.
7.2.4 - Post – Enfriadores ( Refrigeradores)
Después de los compresores se instalan post-enfriadores para evitar el calor de la compresión y secar el aire. Estos son enfriados por medio de agua, aire o electricidad y es conveniente elegir el mismo medio de enfriamiento para el cual
haya sido diseñado el post-enfriador. Para eliminar el agua condensada se coloca un conductor de agua automático inmediatamente después del postenfriador
7.2.5 -Tanque receptor de aire
Una central de aire debe de disponer de por lo menos dos tanques de aire conectados paralelamente, con la posibilidad de ser operados individualmente durante las operaciones de mantenimiento.
El tanque receptor debe ser adaptado a la capacidad del compresor y su presión de trabajo.
7.2.6 - Secadores de enfriamiento
Para poder lograr un bajo porcentaje de humedad del aire, se emplean secadores de enfriamiento cuya función es enfriar el aire comprimido hasta los 2° C, lo que provoca una reducción del porcentaje de humedad hasta los 0.6 g por m3 de aire, que es lo deseado. Posteriormente se vuelve a calentar el aire a 2°C para eliminar el riesgo de condensación externa e interna en los tramos de cañerías subsiguientes.
7.2.7 - Filtro esterilizador
Para obtener un aire libre de partículas y bacterias, tanto en la instalación como en los instrumentos quirúrgicos, se debe colocar un filtro estéril ya sea en la central de aire comprimido o en el lugar de uso. Con un filtro de 0,04 μm se obtiene un grado de separación de partículas del 100 %.
7.2.8 - Reguladores de presión
Para mantener una presión constante en la red de aire, se deben colocar reguladores dobles de presión constante, conectados en paralelo, de manera de que exista uno de reserva en caso de mantenimiento o necesidad de servicio.
7.2.9 - Dispositivo de alarma
En la instalación de aire comprimido debe haber un indicador de presión , que muestre la presión en los tanques receptores .
Además se dispondrá de un sistema de alarma audiovisual, el cual emitirá señales cuando la presión de trabajo y la presión en el tanque receptor, disminuyan o aumenten según limites predefinidos. El sistema de alarma se ubicara en un lugar donde siempre este presente el personal.
Otros tipos de componentes que pueden estar presentes en el sistema de aire son:
• Analizador de CO2 : su función es la de indicar la cantidad de ppm de CO2 en el aire inyectado a la instalación.
• Suministro de emergencia : mediante una rampa de Back Up se podrá suministrar aire en aquellos puntos críticos de servicio de un hospital ante un corte energético o causa de fuerza mayor.
7.3 - Sala de maquinas
Para determinar el espacio físico necesario para la sala de máquinas se debe primero calcular la cantidad de tomas de aire y de vacío que serán necesarias. Esto se realiza para saber la cantidad de tubos o cilindros y sus accesorios que deberán ser instalados. También para tener un cálculo más detallado se puede hacer un relevamiento de la cantidad de bocas y el tipo de servicio. Algunas consideraciones a tener en cuenta para el diseño de la sala de máquinas son: [[según AIR LQUIDE]
Salas de más de 16 m2 , siendo una de las paredes mayor a 3 m.
Acceso adecuado para la colocación, reparación y remoción de cada una de sus partes.
Ubicación en suelo firme( planta baja o subsuelos)
Azoteas : adecuación de pisos, superficies de transmisión de sonidos y vibraciones.
Toma de aire y evacuación de gases separados a los cuatro vientos.
Accesorios eléctricos ubicados en posiciones fijas con conexión al sistema auxiliar de energía eléctrica.
Ventilación.
Acceso de personal autorizado y puertas anti-pánico. Limpieza.
Pisos de hormigón. Sistema anti-vibratorio. Insonorización de la sala
Sistema de drenaje conectado al sistema cloacal.
8 - Seguridad en las instalaciones de gases medicinales
8.1 - Alarmas para el sistema de gases medicinales
El sistema de alarmas cumple un rol auxiliar en la operación de la red de gases medicinales, ya que advierte con una señal audiovisual sobre cualquier variación (baja o alta) de presión en la línea de suministro, comparado con el nivel estándar de servicio que se debe tener de presión en los diferentes tipos de gases que se tengan en el hospital. Existen alarmas que pueden monitorear desde 1 hasta 7 gases diferentes.
Todos los sistemas de suministro de gases medicinales deben incluir un sistema de alarmas que indique como mínimo:
Contenido o nivel bajo en las fuentes de suministro principal. Indicar cuando se encuentra en operación la fuente de reserva. Indicar cuando el contenido o nivel de la fuente de reserva es bajo.
Si la fuente principal está compuesta por un manifold de dos bancos, la alarma debe indicar el cambio del banco primario al banco secundario e indicar cuando los niveles de los bancos sean bajos.
Indicar cuando la presión en la red principal del sistema de suministro es baja o alta.
Indicar cuando la presión en las áreas de servicio del hospital es baja o alta. Los paneles de visualización de las alarma se deben situar en zonas donde
exista garantía de presencia humana constante y buena visibilidad para el personal encargado de su monitoreo.
Principalmente para el sistema de gases medicinales existen dos tipos de alarmas: 1) Alarma de área
2) Alarma maestra
8.1.2 - Alarma de área
Entre las características de funcionamiento e instalación que recomienda la norma NFPA99 (4-3.1.2.2 se destacan las siguientes :
Las alarmas de área deben instalarse en sitios vitales de soporte, como ser : cirugía, salas postquirúrgicas , unidades de cuidados intensivos, unidades coronarias, entre otras.
Los paneles de las alarmas de área deben estar localizados en las estaciones de enfermería u otros lugares donde se tenga la respuesta inmediata ante cualquier eventualidad.
Las alarmas de área deben indicar si la presión se incrementó o decremento en +/- 20% del valor normal de presión de la línea.
Los módulos de sensores para las áreas críticas o de cirugía deben ser instalados en una línea individual a la de suministro.
Fig. 17 – Alarma de área.
8.1.3 - Alarma maestra
Estas alarmas se colocan en mantenimiento para controlar el manifold y la línea principal.
Tanto las características de funcionamiento como de instalación que se destacan en la norma NFPA99 (4-3.1.2.2) se presentan a continuación:
Los sistemas de alarmas maestras deben permitir un monitoreo de la operación y condiciones de la fuente de suministro, las reservas y la presión de las líneas principales de todas las redes de gases medicinales y vacío.
Los paneles de las alarmas maestras deben incluir indicadores visuales para las siguientes condiciones:
• Indicadores separados para todos los sistemas de suministro (tanque, manifold, sistema de aire, sistema de vacío) que muestre cualquier cambio que ocurra.
• En lugares donde se suministre gas por medio de manifold con un banco de cilindros principal y uno de reserva, cuando el primer banco de cilindros se agote, se debe indicar que se está trabajando con el banco de reserva.
Fig. 18 – Alarma maestra.
• Se debe indicar cuando la presión de la línea del lugar específico varié + / - 20% del valor nominal o cuando deje de funcionar el switch de presión.
• Cada condición o lugar debe ser etiquetada claramente en el panel de la alarma maestra.
8.2 - Válvulas de corte o seccionamiento
La función principal de la válvula de corte es permitir la interrupción del servicio de gases ,en casos de emergencia como pueden ser una fuga súbita de algún gas medicinal, un incendio o en casos de mantenimiento sin la necesidad de interrumpir el suministro general.
Se recomienda instalar una caja de corte con válvulas para cada gas, por quirófano y por sección. Las cajas de corte deben estar empotradas en la pared, disponer de un fácil acceso y tendrán un tamaño que dependerá de la cantidad de gases que se controlen. Las cantidad de válvulas de seccionamiento presentes en la caja de corte dependerá de la cantidad de gases que pasen por dicha caja, ya que se debe poner una válvula de seccionamiento por cada gas. Existen cajas de corte para controlar entre 3 y 5 gases. En la Fig. 19 se muestra una válvula de corte.
Fig.19 – Gabinete de una válvula de corte.
Las válvulas instaladas en troncales principales, áreas críticas, áreas de hospitalización, etc., tienen que estar formadas por tres cuerpos de bronces, contar con cierre de teflón y permitir un cierre rápido en caso de emergencia, por lo que se denominan válvulas de ¼ de vuelta.
Las válvulas de corte estarán identificadas mediantes leyendas que indique el tipo de gas que transportan, el sector que corta y un manómetro para conocer la presión.
Las llaves de seccionamiento a proveer e instalar deberán ser del tipo esférico de un cuarto de vuelta. Cuerpo de bronce, asiento de teflón bolilla de acero inoxidable; estarán conectadas con piezas de interconexión que permitan su desarme. Sobre la palanca de accionamiento se deberá colocar una leyenda indicando el fluido al que pertenece y el sector que corta; de ubicarse sobre cielorraso se realizarán tapas de acceso debidamente señalizadas.
8.3 - Toma de evacuación de gases
En las salas de cirugía se debe considerar el peligro que existe a la exposición crónica de gases anestésicos para el personal médico que se encuentra en la sala. Debido a que la mayoría de las personas no perciben el olor de un gas anestésico a baja concentraciones, se debe disponer de un sistema de evacuación de gases anestésicos residuales(Fig. 20 ) ,ya que existe la probabilidad de
toxicidad para el personal de la sala de cirugía debido a exposiciones prolongadas a los mismos. Como causa de esa posible toxicidad se puede presentar:
• Teratogenicidad: Malformaciones en los fetos.
• Malestares como cansancio, dolor de cabeza, confusión, molestias digestivas o cardiacas.
• En cirugías con una duración mayor a 8 horas se puede producir depresión de la médula ósea.
Fig. 20 – Esquema de un sistema de evacuación de gases anestésicos.
El sistema de evacuación de gases anestésicos es el encargado de recoger los gases residuales y evacuarlos de manera activa o pasiva fuera de la sala donde estos se encuentren . En este sistema se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones:
Como se mencionó anteriormente las tomas de evacuación de gases serán ubicadas en los sitios donde se utilicen gases anestésicos como es el caso de las salas de cirugía y partos.
Estas van conectadas al sistema centralizado de vacío los cuales recogen los gases sobrantes y van a una red independiente la cuál se interconectan
entre sí para retirar los desechos de gases sobrantes al desfogue de la bomba. (NFPA 5.1.3.7.1.1)
9 - Accesorios utilizados en la administración de gases medicinales
Se trata de materiales específicos que van a entrar en contacto con un gas medicinal y que a su vez se aplicaran en el paciente. Entre los componentes más empleados se encuentran los siguientes:
Reguladores de presión para toma de gases medicinales : reduce la presión de la red a la requerida por el profesional médico.
Reguladores de vacío para toma de gases medicinales : se emplean con el fin de adecuar el nivel de vacío requerido por el personal médico de acuerdo a las diferentes aplicaciones médicas.
Fig. 21 – Accesorios varios empleados en la utilización de gases.
Caudalímetro o flujímetro : su función es dosificar el caudal de gases que se administra al paciente. En la parte inferior tiene una salida para conectar al humidificador.
Regulador de presión para cilindros : reduce la presión del cilindro a la requerida por el profesional médico.
Reguladores de presión con caudalímetros : reduce presión y regula caudal de salida de acuerdo al requerimiento médico.
Regulador de presión para cilindro con caudalímetros : reduce la presión del cilindro y dosifica el caudal de salida del gas de acuerdo al requerimiento médico.
Humidificador : frasco que se conecta al flujímetro. Antes de administrar el oxígeno hay que humidificarlo para que no se resequen las vías áreas. Ello se consigue con un humidificador, que es un recipiente con agua destilada estéril de hasta aproximadamente 2/3 de su capacidad. Puede ser : reutilizable o descartable (más habitual e higiénico).
10 - Redes de gases medicinales – Pruebas de servicio y habilitación
Se realizaran las pruebas de servicio necesarias para verificar y garantizar el buen funcionamiento del sistema de gases medicinales. Tanto las pruebas como la puesta en funcionamiento de las redes de gases medicinales se ejecutaran según los dispuesto en el punto 12 y el anexo C de la norma IRAM – FAAA AB 37217.
10.1 - Verificaciones
El personal técnico responsable debe realizar en forma integral y para cada gas individualmente las verificaciones y ensayos siguientes :
Verificación de la instalación en un 100 % de conformidad con el diseño hasta las unidades terminales.
Verificación de limpieza.
Ensayo de prueba neumática con aire de uso hospitalario. Ensayo de no existencia de conexiones cruzadas o bloqueos.
Ensayos de normal funcionamiento de elementos de seguridad, señales y alarmas.
Ensayos de funcionamiento de la central de suministro. Verificación de válvulas.
Purgado y llenado de cada sistema con el gas especifico. Conexión de cada gas a la red.
Análisis del gas correspondiente (personal farmacéutico ).
A continuación se presentan los ensayos a realizar para cada red de gas medicinal. Tener en cuenta que ensayos a realizar en la redes de oxígeno y aire son los mismos, en tanto que las redes de vacío requieren de ensayos distintos. En la tabla 5 se indican los ensayos a realizar en las redes de oxígeno y aire y en la tabla 6 se indican los correspondientes a vacío.
10.2 - Ensayos
Prueba Control a realizar N ° de controles
Parámetros de rechazo Se someterá a la red a vez y
media la presión de utilización y como mínimo a 10 kg/cm2 Estanqueidad de las instalaciones La red completa Cuando transcurridas 12 horas se altere la presión por causas distintas a las producidas por cambios de temperatura Finalizada la prueba anterior,
se cerraran las válvulas de corte progresivamente y siempre dejando escape libre por uno de los lados
Estanqueidad de las válvulas de corte Todas las válvulas Se produce fuga en cualquier válvula después de los primeros 15 minutos. A continuación se procede a
realizar un soplado con gas de prueba por los puntos de utilización para eliminar las partículas sólidas que se hayan podido acumular
Eliminación de partículas sólidas en las canalizaciones Todas las tomas No sale gas de prueba por los puntos de utilización
Aumentar la presión de la canalización para conseguir que se disparen las válvulas de seguridad Funcionamiento de las válvulas de seguridad Todas las válvulas Las válvulas de seguridad se disparan dentro de los márgenes establecidos Someter al conjunto de la
instalación, montados los equipos del centro emisor y las unidades terminales, a
Estanqueidad del conjunto de la instalación Instalació n completa Cuando transcurridas 12 horas se produce alguna fuga
vez y media la presión de utilización y como mínimo a 10 kg/cm2 detectada por manómetro al descender la presión Comprobar separadamente
cada una de las instalaciones. Aislar el resto de las
canalizaciones de gases medicinales de su fuente de alimentación, manteniendo abiertas todas las llaves de seguridad. Comprobar que cada gas sale por su toma y no por las correspondientes a otros gases Comprobación de la no existencia de conexiones cruzadas con otras instalaciones y de la intercambiabilidad de tomas Todas las tomas No sale el gas correspondiente a la prueba de oxigeno o sale por alguna toma de otros gases.
Comprobando cada salida de esta y no por la de otras. Producir una caída de presión en la instalación Comprobación del cambio de la fuente de servicio a la reserva Instalació n completa No se produce el cambio a la fuente de reserva
Al mismo tiempo que en la anterior prueba al producirse la caída de presión comprobación de los sistemas de alarma Instalació n completa No entra en funcionamiento alguna señal Simular un fallo en la alimentación de corriente normal del edificio
Comprobación de la alimentación eléctrica /fuerza de emergencia Instalació n completa No entra en funcionamiento la instalación
Ventear la instalación del gas de prueba y purgar con oxígeno el tiempo suficiente para el barrido completo
Purgado de la instalación
Todas las tomas
No sale puro el aire comprimido por alguna toma
Tabla 5 – Ensayos a realizar en las Instalación de aire comprimido medicinal y oxígeno.
Prueba Control a realizar N° controle s Parámetros de rechazo Se efectuara la prueba previamente a
la colocación de las tomas , con las llaves de seccionamiento abiertas y los extremos de las canalizaciones cerrados mediante tapones. Se someterá la red a una presión de 70
Estanqueidad de las canalizaciones La red complet a Cuando transcurras 12 horas se produzca una pérdida de presión a 1 m.c.a o se aprecie alguna
m.c.c fuga durante el tiempo de la prueba Finalizada la prueba anterior, se
procederá, sin descargar de presión las canalizaciones, a cerrar las llaves de seccionamiento de las
derivaciones dejando a continuación estas sin presión. Comprobada la estanqueidad de las llaves de las derivaciones, se cerraran las de las columnas quitando, la presión a partir de ellas para su comprobación
Estanqueidad de las llaves de seccionamiento Todas las llaves Se produce fuga en cualquier válvula después de 15 minutos de estar sometidas a presión
Montadas las tomas, se somete la instalación a una presión de 40 m.c.a durante 12 horas Estanqueidad de las tomas Todas las tomas Se produce fuga en cualquier toma durante el tiempo de la prueba
Tabla 6 – Ensayos en la instalación de vacío. 11 - Diseño de las instalaciones de gases medicinales
11.1 - Aspectos a considerar en el diseño de las centrales de gases y vacío
Para las instalaciones de gases medicinales en el Bloque Quirúrgico no existe una normativa de diseño de obligado cumplimiento, debido a esto se utilizara como referencia para el diseño las normas y reglamentaciones descriptas en la sección teórica de este tema.
En el diseño de las instalaciones de gases en el Bloque Quirúrgico se tendrán en cuenta, el suministro de oxígeno, aire comprimido medicinal , vacío y la extracción de gases anestésicos.
En relación con el servicio de CO2 mediante una instalación centralizada, después de realizar tanto una evaluación costo/beneficio, así como un análisis en función del número de quirófanos dedicados o especializados en cirugía laparoscópica se determinó que la opción más apropiada era la del suministro del gas mediante cilindros.
En el diseño de la central de aire comprimido se tuvo en cuenta la conveniencia de instalar una central grande de compresores , para abastecer toda la institución o varias pequeñas, para satisfacer el mismo requisito o requisitos puntuales ,como ser el bloque quirúrgico en este caso. Se optó por la opción de una central única de compresores debido a que esta se ajusta mejor a las necesidades actuales de la institución ya que la elección de una central única ocasionara menos costos de instalación que varias centrales pequeñas y sobre todo la institución no cuenta con el espacio necesario para crear varias centrales.
Los parámetros empleados en el cálculo de los sistemas de vacío y aire medicinal, son dependientes de las condiciones ambientales y geográficas del lugar en donde se van a instalar los equipos; entre estos parámetros se encuentran la temperatura, presión atmosférica, humedad relativa y altura sobre el nivel del mar. Debido a que el sistema de gases tiene que poder satisfacer el principio de suministro continuo e ininterrumpido durante las 24 horas del día los 7 días de la semana se debe prever en el área de almacenamiento del espacio para una rampa de back up según los requerimientos de suministro de emergencia.
11.2 - Descripción general de la instalación
Oxigeno
La fuente principal de suministro de oxígeno estará formada por un depósito criogénico que contendrá el gas en fase líquida. A través de gasificadores ambientales dicho gas discurrirá hasta el recinto de la Central de Gases enlazando con el cuadro selector de fuente, el cual permite la entrada de la fuente de reserva (constituida por dos rampas de botellas) de forma totalmente automática, así como el cambio de una a otra rampa, cuando sea necesario.
Para el aire respirable, atendiendo a las necesidades de consumo se ha previsto el suministro a través de un sistema de compresores del tipo Triplex de al menos 36 cfm. El compresor será del tipo libre de aceite.
Vacío
La red de vacío partirá de la central de vacío ubicada en un recinto independiente de la central de gases y estará constituida por grupos moto-bombas y un depósito tampón. La aspiración se realizará a través de filtros bactericidas y separadores de residuos.
11.3 - Dotación de gases en el Bloque Quirúrgico
Los requerimientos de gases medicinales utilizados para el diseño del Bloque Quirúrgico están dados a partir de las reglamentaciones vigentes y de los organismos de cirugía.
En los quirófanos las tomas de gases estarán dispuestas en las torres de servicio y en dos paredes laterales a través de sus respectivos poliductos.
En la sala de pre anestesia se colocaran las tomas de gases en los poliductos situados en la cabecera de la cama.
En la tabla 7 se detallan las necesidades de consumo para cada servicio del Bloque Quirúrgico expresada por el número de tomas para cada gas.
Bloque Quirúrgico N° tomas oxigeno N° tomas de aire comprimido N° tomas de vacío N° tomas de E.G.A Pre-anestesia 1 1 1 1 Quirófanos Pared Lateral 1 2 1 1 Pared Lateral 2 2 1 1 Columna 2 1 2 1
Cirujano
Tabla 7 – Requerimientos de gases medicinales en el bloque quirúrgico según el número de tomas
11.4 – Descripción de redes de gases medicinales
Las redes que componen las instalaciones de gases medicinales se diferencian entre sí según su ubicación en la instalación, por ende el caudal de gas que pueden transportar y de ahí que presenten distintos diámetros. Estas redes se detallan a continuación:
Las redes de distribución de gases medicinales están diseñadas con cobre electrolítico tipo K o L. Dependiendo del lugar de instalación se presentan tres tipos de cañerías.
• Cañería principal (troncal) • Cañería secundarias (ramales)
• Cañería de puestos de trabajo (bajantes)
Red primaria o troncal : tramo de cañería que extiende desde la central de almacenamiento hasta las centrales de segunda reducción o válvulas de seccionamiento en cada red secundaria. Esta red es aquella que transporta y distribuye la mayor cantidad de flujo.
Red secundaria: este tramos de cañería se deriva de la red primaria y su función es suministrar gas a una o varias secciones. Se extiende desde la válvula de seccionamiento o desde la central de regulación secundaria hasta los puestos de consumo. Los diámetros mínimos recomendados para las redes secundarias son:
• Cañerías de oxígeno y aire………..1/2” • Cañerías de vació………..3/4”
Puestos de consumo: estos se encuentran en una diversas formas como ser poliductos, cajas de pared o torretas de techos o cirujano.
Las cañerías de los puestos de trabajo, son las bajantes que suministran gas a cada toma o salida, las cuales pueden estar empotradas o a la vista y su longitud depende de la altura de la cañería secundaria. Los diámetros mínimos que se recomiendan para las bajantes son:
•5/8” , para gases a presión positiva :
•5/8” , para gases a presión negativa :
11.5 - Metodología para el dimensionamiento de cañerías de gases
El dimensionamiento de las redes de gases medicinales se realiza a través de una metodología basada en una estimación de los consumos, a través de la cual solamente se requiere conocer el número de camas por servicio, el flujo de gases, los caudales por cada red primaria y secundaria y un factor de simultaneidad del servicio. Los parámetros anteriormente nombrados con sus respectivos valores se detallan en la tabla 8.
CAUDALES TEORICOS POR BOCAS
Aplicación medica
OXIGENO AIRE VACIO
Caudal [m3/h] Caudal [m3/h] Caudal [m3/h] PRI SE C PRI SE C PRI SE C Cama normal 6 0,2 3,6 1,08 6 0,2 3,6 1,08 5 0,3 3 1,35 Cama especial 30 0,4 7 2,16 30 0,2 7 1,08 10 0,3 2,5 0,54 Quirófanos 20 0,6 2,4 1,44 15 0,5 1,8 0,9 12 0 0,75 14,4 10,8 Guardia 15 0,5 2,7 1,35 10 0,2 1,8 0,36 20 0,5 3,6 1,8 UTI 25 0,7 9 6,3 30 0,8 10,8 8,64 60 0,7 21,6 15,1 Radiología 10 0,2 0,6 0,12 30 0,2 1,8 0,36 20 0,3 1,2 0,36 Exámenes 10 0,2 1,8 3,6 15 0,2 2,7 0,54 5 0,3 0,9 0,27
comp
Tabla 8 – Estimación de los caudales teóricos por boca. 11.5.1 - Calculo del diámetro de cañería
Para realizar el cálculo del diámetro de la cañería a emplear tanto en la red primaria como secundaria, se utiliza la ecuación experimental de Lázaro E., la cual considera los factores de fricción, temperatura e intercambio de energía de los gases respecto a la presión de trabajo, caudal y velocidad del fluido.
Donde
Dp = diámetro de la red primaria o troncal. Qp = caudal del gas en la red primaria o troncal. Pp = presión del gas en la red primaria o troncal.
Vp = velocidad del flujo de gas en la red primaria o troncal. Ds = diámetro de la red secundaria.
Qs = caudal del gas en la red secundaria.
Vs = velocidad del flujo de gas en la red secundaria. K = constante de proporcionalidad.
Para realizar los cálculos de la cañerías tanto troncal como secundaria se tomaron como referencia los valores de presión de trabajo y velocidad propuestos por AIR LIQUIDE de acuerdo al tipo de gas y cañería a diseñar. Los valores utilizados se detallan a continuación:
Vp (aire / oxigeno ) = 10 m/seg Pp (aire / oxigeno ) = 7 bar Ps (aire / oxigeno ) = 3.5 bar V (vacío) = 100 m/seg
P (vacío) = -0.65 bar
11.5.2 - Diseño de la red Primaria
Primero se procederá al cálculo del diámetro de la red troncal o primaria teniendo en cuenta para esto el caudal requerido para todas las salas que forman parte de la institución.
Haciendo uso de la tabla 8 se determina los requerimientos de caudal necesario para el dimensionamiento de las redes primarias tanto de oxígeno, aire y vació. Ahora en la tabla 9 se detallan los valores del caudal primario correspondiente a cada gas. Servicio N° Camas Qp [m3/h] Oxigeno Qp [m3/h] Aire Qp [m3/h] Vacío Cama normal 12 3,6 3,6 3 Cama especial 2 7 7 2.5 Quirófanos 2 2,4 1,8 14,4 UTI 7 9 10,8 21,6 Guardia 2 2,7 1,8 3,6 RX 1 0,6 1,8 1,2 Sala de Partos 2 1,8 2,7 0,9 TOTAL 26 27,1 29,5 47,2
11.5.3 - Diseño de la red secundaria
Para el cálculo de la cañerías secundarias solo se tomaran en cuenta las salas que componen el Bloque Quirúrgico, en este caso serán los quirófanos y la sala de pre-anestesia. Los valores de caudal para el diseño de la red secundaria se muestran en la tabla 10. Bloque quirúrgico N ° camas QS [m3/h] Oxigeno QS [m3/h] Aire QS [m3/h] Vacío Quirófanos 2 1.44 0.9 10.8 pre anestesia 2 0,6 1,8 0,2 TOTAL 4 3 3.6 14.6
Tabla 10 – Requerimientos de caudal para el cálculo de red secundaria.
Ahora por medio de la ecuación experimental de Lázaro. E se calcula los diámetros para las cañerías, tanto primaria como secundaria. La elección del tipo cañería a emplear en la red troncal se realiza a través de la tabla 11, donde se proponen diferentes diámetros normalizados de cañerías.
Tabla 11 – Diferentes diámetros de cañerías para red troncal.
Se selecciona el diámetro interno inmediatamente superior al calculado, para evitar peligro de trabajo forzado.
Los valores calculados para el diámetro de las cañerías troncal y secundaria se presentan en la tabla 12. En la misma tabla se sugieren valores normalizados para la elección de las cañerías.
Diámetro Nominal Diámetro Real [mm ] [pulgada s] Diámetr o Exterior [mm] Diámetro Interior Tipo M[mm] Diámetro Interior Tipo L[mm] Diámetro Interior Tipo K[mm] 10 3/8 12.7 11.4 10.9 10.2 13 ½ 15.9 14.4 13.8 13.3 19 ¾ 22.2 20.6 19.9 18.9 25 1 28.5 26.8 26.0 25.3 32 1 ¼ 39.9 32.8 32.1 31.6 38 1 ½ 41.2 38.8 38.2 37.6
Tipo de gas Troncal Secundaria Dp [mm] Cañería Dp [mm] Ds [mm] Cañería Ds [mm] Oxigeno 11,69 K ½” 5,50 K Aire 12,20 K ½” 6,02 K 5/16” Vacío 15,77 K ¾” 8,90 K
Tabla 12 – Calculo del diámetro y selección del tipo de cañería.
12 - Diseño de la central de oxigeno
Como fuente de suministro principal la institución cuenta con una tanque de oxígeno líquido(criogénico) de 23 metros cúbicos. Este se encuentra ubicado próximo a la calle para que de esta manera el acceso a la boca de carga del tanque por parte del proveedor sea cómoda y segura.
12.1 – Diseño del sistema de suministro principal
A partir de la tabla 9 se observa que el consumo de oxigeno es de 27,1 [m3/h].
Considerando que la institución se encuentra en funcionamiento las 24 horas al día y en un periodo de 30 días al mes, se tiene que :
Hay que tener en cuenta que el oxígeno líquido medicinal (oxígeno a temperatura de - 183 º C aproximadamente ) permite almacenar una mayor cantidad de gas, de forma más fácil que el oxígeno gaseoso medicinal. Además teniendo en cuenta
que un litro de oxígeno líquido medicinal al evaporarse equivale aproximadamente a 860 litros de oxígeno gaseoso medicinal. Ahora empleando esta equivalencia se determina el consumo de oxígeno líquido.
El tanque criogénico a seleccionar debe tener una capacidad de por lo menos 22688 litros. De la tabla 13 se determina que la opción más conveniente es la del tanque con capacidad de 9000 galones.
Tamaño de tanque de Oxigeno [galones] Tamaño de tanque de Oxigeno [m3] Tamaño de tanque de Oxigeno [Litros] 1500 5,68 5680 3000 11,36 11360 6000 22,7 22700 9000 34,07 34068 11000 41,64 41640 13000 49,21 49210
Tabla 13 – Valores comerciales de tanques criogénicos de oxígeno, expresado en diferentes unidades. (Fte: Catálogo de PRAXAIR Pág. 24)
Como última instancia se calcula el periodo de recarga o abastecimiento del tanque de oxígeno para valorar la opción seleccionada.
