Source: http://docplayer.fi/258477-Sairaalakaasujarjestelmien.html
Timestamp: 2017-11-20 12:14:37+00:00
Document Index: 5231052

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

Sairaalakaasujärjestelmien - PDF
Kirsi-Kaisa Krista Pääkkönen
1 Sairaalakaasujärjestelmien suunnittelu-, asennus- ja huolto-ohje Suomen Sairaalatekniikan yhdistys ry
3 Sairaalakaasujärjestelmien suunnittelu-, asennus- ja huolto-ohje
4 2014 SSTY Suomen Sairaalatekniikan yhdistys ry Kaikki oikeudet pidätetään. Tämän kirjan tekstin ja kuvien jäljentäminen ilman julkaisijan tai alkuperäisen tekijänoikeuden haltijan kirjallista lupaa painamalla, monistamalla, valokuvaamalla, elektronisesti tallentamalla tai muulla tavoin on tekijänoikeuslain (404/61) mukaisesti kielletty. Pyynnöt saada kopioida tätä kirjaa kokonaan tai osittain tulee osoittaa Suomen Sairaalatekniikan yhdistys ry:lle. ISBN (nid.) ISBN (PDF) Painettu Suomessa, Forssa Print 2014
5 SISÄLTÖ YLEISTÄ JOHDANTO YLEISTIETOA SAIRAALAKAASUISTA Sairaalakaasujen käyttöturvallisuus Lääkkeellinen ilma eli hengitysilma Instrumentti-ilma Lääkkeellinen happi Kryogeenisesti tuotettu lääkkeellinen happi Happirikastimella tuotettu lääkkeellinen happi Lääkkeellinen dityppioksidi eli ilokaasu Lääkkeellinen hiilidioksidi LAIT, MÄÄRÄYKSET JA OHJEET...6 I. SAIRAALAKAASUJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU SUUNNITTELUPROSESSI Painelaitteiden luokittelu Painelaitteiden rekisteröinti ja sijoitussuunnitelma Kaasujärjestelmien laajennukset ja muutokset SAIRAALAKAASUJEN KULUTUKSEN MÄÄRITTELY Kaasupisteiden määrä ja sijainti Sairaalakaasujen muut käyttökohteet Mitoitusvirtaaman laskeminen Vuosikulutuksen arvioiminen SAIRAALAKAASUJEN SYÖTTÖJÄRJESTELMÄT Syöttölähteet Ilmakompressorijärjestelmät Nestesäiliöasemat Happirikastinjärjestelmät Kaasukeskukset Ohjaus-, seuranta- ja hälytysjärjestelmät Syöttölähteiden sijoitus ja tilantarve Kompressorihuone Kaasukeskushuone Happirikastinjärjestelmät Nestesäiliöasema SAIRAALAKAASUJEN JAKELUPUTKISTO Putkistojen luokitus Kaasuputkiston materiaalit ja komponentit Kaasunjakelulaitteet Vakauttamissäädin Painevahti Pikasulkukotelo Sulku- ja yksisuuntaventtiilit Kaasupisteet ja -liittimet Käyttöalueet ja hälytykset Kaasuputkiston jakelupaine Kaasuputkiston rakenne ja sijoitus Kaasuputkiston mitoitus... 29
6 8. KOHDEPOISTOJÄRJESTELMÄT Poistopisteiden määrä ja sijainti Putkistomateriaalit ja komponentit Laitteiden sijoitus ja tilantarve Putkiston mitoitus SUUNNITELMIEN DOKUMENTOINTI Työselitys Laiteluettelo Kytkentä-, periaate- ja säätökaaviot Työpiirustukset II. SAIRAALAKAASUJÄRJESTELMIEN ASENNUS SAIRAALAKAASUJEN SYÖTTÖJÄRJESTELMÄT Kaasukeskukset Seuranta- ja hälytysjärjestelmät SAIRAALAKAASUJEN JAKELUPUTKISTOT Putkimateriaalit ja asennus Putkistoliitokset Putkiston kannakointi Putkiston merkintä ja värikoodit Kaasunjakelulaitteet Vakauttamissäätimet Painevahdit Pikasulkukotelot Sulkuventtiilit Kaasunottoventtiilit Painelähettimet, -kytkimet ja virtaussensorit KOHDEPOISTOJÄRJESTELMÄT TESTAUS, KÄYTTÖÖNOTTO JA SERTIFIOINTI Ennen putkiston peittämistä tehtävät tarkastukset Putkiston peittämisen jälkeen tehtävät tarkastukset III. SAIRAALAKAASUJÄRJESTELMIEN KÄYTTÖ JA HUOLTO SAIRAALAHENKILÖKUNNAN TEHTÄVÄT JA VASTUUT SAIRAALAKAASUJEN SYÖTTÖJÄRJESTELMÄT Nestesäiliöasema Kaasukeskus Ilmakompressorijärjestelmät Happirikastinjärjestelmä SAIRAALAKAASUJEN JAKELUPUTKISTOT KOHDEPOISTOJÄRJESTELMÄT DOKUMENTOINTI...49 LÄHTEET LIITTEET LIITE 1. Painelaitteiden luokituskuvat (KTMp 938/1999, liite II)...52 LIITE 2. Sairaalakaasujen mitoitusvirtaaman laskeminen, esimerkit...53 LIITE 3. Kaasuputkiston mitoituslomake...57 LIITE 4. Kaasuvirtaus ja painehäviö kupariputkissa virtausnopeuden mukaan...58 LIITE 5. Vaikutusaluekartta, esimerkit...60 LIITE 6. Työpiirustukset, esimerkit...63 LIITE 7. Testauslomakkeet (SFS-EN ISO :2007)...65 LIITE 8. Määritelmiä ja lyhenteitä...70
7 YLEISTÄ YLEISTÄ 1. JOHDANTO Tämä kirja, Sairaalakaasujärjestelmien suunnittelu-, asennus- ja huolto-ohje, on syntynyt käytännön tarpeesta. Maassamme ei ole ollut yhtenäistä teosta, johon voimassa oleva sairaalakaasujärjestelmien suunnitteluun, asennukseen ja huoltoon liittyvä ohjeistus on koottu. Se on ollut hajallaan eri standardeissa, viranomaismääräyksissä ja -ohjeissa. Nyt tällä hetkellä voimassa olevat ohjeet on koottu samojen kansien väliin tähän teokseen. Eräänä vaikuttimena ohjekirjan syntyyn on ollut vuonna 2011 Turun yliopistollisen sairaalan ensiapupoliklinikalla syttynyt tulipalo. Se aiheutti evakuoinnin sekä toimintojen keskeyttämisen sairaalatiloissa. Palo sai alkunsa ensiapupoliklinikan alakattotilasta hoitajakutsujärjestelmän ohjausyksikössä sattuneen ylikuumenemisen ja alakattotilassa olleen happivuodon yhteisvaikutuksesta. Sairaanhoitopiirin korvausvaatimus palovahingon aiheuttamista esine- ja keskeytysvahingoista oli yli 17 miljoonaa euroa. Onnettomuustutkintakeskuksen tutkintaselostuksessa (B1/2011Y) tulee esille, että suurelle osalle sairaalakaasuverkostojen kunnon valvontaa ei ole asetettu mitään erityisiä vaatimuksia. Tutkintaselostuksessa todetaan, että Turvallisuus- ja kemikaaliviraston (Tukes), tulisi antaa ohjeita sairaalakaasujärjestelmien huollolle ja kunnossapidolle. Tukes:n kannanotossa puolestaan tuodaan esille, että sairaalakaasuja koskeva ohjeistus tulee antaa esimerkiksi sairaala-alan ohjeissa tai standardeissa. Tämä ohjekirja vastaa osaltaan tutkintaselostuksessa (B1/2011Y) esille nostettuun ohjeistuksen tarpeeseen sairaalakaasujärjestelmien huollosta ja kunnossapidosta. Teos jakautuu kolmeen osaan. Ensimmäisessä osassa käsitellään sairaalakaasujärjestelmien suunnittelua. Osassa käsitellään putkistomitoitusta, laitevalintoja, annetaan mitoitusvirtaamien ohjearvoja sekä muita suunnitteluun liittyviä ohjeita. Toisessa osassa käsitellään sairaalakaasujärjestelmien asentamista ja kolmannessa osassa huoltoa ja kunnossapitoa. Ohjekirjan ohjaustyöryhmään ovat kuuluneet Suomen Sairaalatekniikan yhdistyksen (SSTY ry) puolesta Riitta Kiijärvi (HUS-kiinteistöt Oy), Marko Vuorinen (TYKS) ja Jouko Ryynänen (PKSSK). Ohjekirjan laadintaan ovat osallistuneet Jukka Huotari (Sa-Va Sairaalavaruste Oy), Tuomo Häyrynen (Talotekniikka-Julkaisut Oy), Harri Keisala (Oy Woikoski Ab), Tuomas Kaasalainen (Laser Gas Oy), Marko Sutinen (Granlund Kuopio Oy), Pekka Teirikari (Oy Aga Ab), Eeva Keränen (Talotekniikka-Julkaisut Oy), Marko Vuorinen (TYKS), Martti Rask (Oy Atlas Copco Ab), Timo Wahlroos (Sarlin Oy Ab). Haluan osoittaa parhaimmat kiitokseni työryhmän jäsenille aktiivisesta osallistumisesta Sairaalakaasujärjestelmien suunnittelu-, asennus- ja huolto-ohje -kirjan laadintaan. Lämpimät kiitokset myös niille yrityksille, jotka ovat tukeneet hanketta taloudellisesti. Kiitokset myös Tukes:n yli-insinööri Markus Kauppiselle ja ylitarkastaja Johanna Soppelalle ohjeeseen annetuista lausunnoista. Joensuussa Jouko Ryynänen työryhmän puheenjohtaja 1
8 YLEISTÄ 2. YLEISTIETOA SAIRAALAKAASUISTA Sairaalat ja terveydenhuollon yksiköt käyttävät kaasuja useisiin eri käyttötarkoituksiin. Potilaiden hoitoon tarkoitettujen lääkkeellisten kaasujen lisäksi sairaaloiden yhteydessä toimivat sairaala-apteekit ja -laboratoriot käyttävät erilaisia kaasuja mm. lääkkeiden valmistukseen, laitteiden kalibrointiin ja erilaisiin tutkimuksiin. Tässä oppaassa käsitellään yleisimmät keskusjakelujärjestelmän kautta johdetut, potilaiden hoitoon tarkoitetut sairaalakaasut, eli: lääkkeellinen ilma, instrumentti-ilma, lääkkeellinen happi, lääkkeellinen dityppioksidi ja lääkkeellinen hiilidioksidi. Lääkkeellisellä kaasulla tarkoitetaan kaasua tai kaasuseosta, jonka käyttö perustuu farmakologiseen vaikutukseen, joka on tarkoitettu annosteltavaksi potilaalle hoidolliseen, diagnostiseen tai ehkäisevään tarkoitukseen ja joka on valmistettu ja tarkastettu lääkkeiden hyvien tuotantotapojen mukaisesti (Lääkelaki 395/1987, 5 d ). Painelaitesäädöksissä kaasulla tarkoitetaan kaasuja, nesteytettyjä kaasuja, paineenalaisina liuotettuja kaasuja, höyryjä sekä nesteitä joiden höyrynpaine korkeimmassa sallitussa lämpötilassa on enemmän kuin 0,5 bar ylipainetta (Tukes 2007a). Sosiaali- ja terveydenhuollon yksiköissä käytettävien lääkkeellisten kaasujen laadunvarmistus kuuluu sairaala-apteekin ja lääkekeskuksen vastuulle muiden lääkkeiden tapaan. Potilaiden hoitoon käytetään ensisijaisesti myyntiluvallisia lääkkeellisiä kaasuja. Jos potilaiden hoitoon käytetään erityisestä syystä terveydenhuollon toimintayksikössä valmistettavia lääkkeellisiä kaasuja, päätös ja vastuut myyntiluvattoman lääkkeellisen kaasun käyttöön siirtymisestä tulee dokumentoida ja käytön lääketieteellinen vastuuhenkilö tulee olla kirjallisesti nimetty. Lääkkeellisten kaasujen laadusta ja kaasuverkoston asianmukaisuudesta on varmistuttava säännöllisesti vähintään kerran vuodessa ja mahdollisten valmisteisiin ja kaasuverkostoon tehtyjen muutosten yhteydessä. Lääkkeellisten kaasujen tulee täyttää taulukossa 1 esitetyt Euroopan farmakopean vaatimukset (Fimea 6/2012.) Suomessa toimilupa lääkkeellisten kaasujen valmistukseen ja myyntiin on tällä hetkellä vain Oy AGA Ab:llä (osa ylikansallista Linde Group -konsernia) ja Oy Woikoski Ab:llä (Salminen 2013) Sairaalakaasujen käyttöturvallisuus Sairaaloissa käytettävillä kaasuilla on useita käyttösovelluksia, mutta ne voivat myös aiheuttaa vaaratilanteita. On tärkeää, että kaikki kaasujen kanssa tekemisissä olevat henkilöt käsittelevät kaasuja ohjeiden mukaisesti ja saavat riittävän koulutuksen. Kaikki riskit voidaan eliminoida, kun käyttäjä tuntee kaasujen ominaisuudet ja niiden oikeat, turvalliset käsittelytavat. (Oy AGA Ab 2013a.) Taulukko 1. Lääkkeellisten kaasujen laatuvaatimukset. (Eur.Ph. 2013) Kaasu, pitoisuus Ilma Happi Happi (93 %) Dityppioksidi Hiilidioksidi Happi O 2 (til.%) 20,9 % ± 0,5 % 99,5 % 93 % ± 3 % Vesihöyry 67 ppm 67 ppm 67 ppm 67 ppm 67 ppm Öljy 0,1 mg/m³ 0,1 mg/m³ Hiilimonoksidi CO 5 ppm 5 ppm 5 ppm 5 ppm 5 ppm Hiilidioksidi CO ppm 300 ppm 300 ppm 300 ppm 99,5 % Typen oksidit NO + NO 2 2 ppm 2 ppm 2 ppm 2 ppm Rikkidioksidi SO 2 1 ppm 1 ppm 2 ppm 2
9 YLEISTÄ Paineistetut kaasut voidaan luokitella seuraavasti (Oy AGA Ab 2013a): Hapettavat kaasut Hapettavat kaasut (sairaalakaasuista ilma, happi ja dityppioksidi) eivät yksin esiintyessään ole syttyviä, mutta ne ylläpitävät palotapahtumaa hapettimina. Pieniäkään määriä rasvaa, öljyä tai orgaanista materiaalia ei saa olla kosketuksissa hapettaviin kaasuihin. Inertit/tukahduttavat kaasut Huoneeseen tai muuhun suljettuun tilaan leviävä inertti/tukahduttava kaasu (sairaalakaasuista hiilidioksidi) laskee tilan happipitoisuutta ja hidastaa palamista. Inerttejä kaasuja käytetään tulipalojen sammutukseen alueilla, joilla veden käyttöä on vältettävä (esimerkiksi sähkölaitteita sisältävät tilat). Palavat kaasut Nämä kaasut palavat tai räjähtävät syttyessään, kun niiden pitoisuus ilmassa tai hapessa on oikea. Seos ei syty, jos se on liian laiha tai rikas. Rikkaat seokset ovat kuitenkin vaarallisia, sillä ne voivat muodostaa räjähtäviä seoksia vuotoalueen ulkoreunalla. Painelaitesäädöksissä kaasujärjestelmät jaetaan sisällön mukaan kahteen ryhmään. Ryhmään 1 kuuluvat painelaitesäädösten mukaan vaarallisiksi katsottavat sisällöt ja ryhmään 2 kuuluvat muut sisällöt. (Tukes 2007b.) Tässä oppaassa käsiteltävistä sairaalakaasuista painelaitesäädösten ryhmään 1 kuuluvat happi ja dityppioksidi. Lääkkeellisiä kaasuja valmistavien yritysten verkkosivuilta löytyy jokaisesta kaasusta laadittu käyttöturvallisuustiedote. Käyttöturvallisuustiedotteet sisältävät tietoa kaasujen kemiallisista ja fysikaalisista ominaisuuksista, kaasujen säilytyksestä ja varastoinnista sekä toiminnasta onnettomuustilanteessa. Sosiaali- ja terveysministeriö määrittelee (STMa 1213/2011) haitalliseksi tunnettujen pitoisuuksien ohjeraja-arvot (HTP-arvot) työntekijän hengitysilman epäpuhtauksien pienimmistä pitoisuuksista. Aineiden ohjeraja-arvot on määritelty hengityksen kautta tapahtuvana altistumisena aineen tai aineryhmän ominaisuuksien mukaan ilman epäpuhtauksien 8 tunnin (HTP 8h ), 15 minuutin (HTP 15min ) ja/tai hetkelliselle keskipitoisuudelle. (Linde Healthcare 2013a.) Taulukossa 2 on esitetty tässä oppaassa käsiteltyjen sairaalakaasujen kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia, HTP-arvot, varoitusmerkinnät sekä vaara- ja turvalausekkeet (Linde Healthcare 2007a-d; 2009) Lääkkeellinen ilma eli hengitysilma Lääkkeellinen ilma (Aer medicinalis) on väritön, hajuton ja mauton kaasu. Se ei ole palava aine, mutta ylläpitää palamista. Lääkkeellinen ilma sisältää noin 21 % happea ja 79 % typpeä, mikä vastaa tavanomaista ympäristössä vallitsevaa ilmaa/huoneilmaa. Lääkkeellisen ilman käytön tarkoitus on varmistaa happipitoisuudeltaan ympäristön ilmaa/huoneilmaa vastaavan kaasun luotettava saanti, ilman riskiä hajujen tai muiden mahdollisesti ärsyttävien aineiden sekoittumisesta siihen. (Linde Healthcare 2012; 2013b; Oy Woikoski Ab 2013a.) Lääkkeellistä ilmaa kuljetetaan ja varastoidaan puristettuna kaasuna kaasupulloissa, mutta useimmiten keskusjakelujärjestelmän kautta syötetty lääkkeellinen ilma tuotetaan terveydenhuollon toimintayksikössä tarkoitusta varten asennetuilla ilmakompressorijärjestelmillä ja kaasupulloja käytetään korkeintaan varasyöttölähteenä. Lääkkeellistä ilmaa käytetään korvaamaan tavallinen ympäristön ilma/huoneilma, jos tarvitaan hiukkasia sisältämätöntä ilmaa esimerkiksi: osana tuorekaasuvirtausta hengityskonehoidossa tai anestesian yhteydessä, muiden hengitettävien lääkeaineiden ponneaineena tai puhtaana ilmana infektioille alttiiden potilaiden hoidossa, kuten elin- tai solusiirron tai laajojen palovammojen yhteydessä (Oy Woikoski Ab 2013a) Instrumentti-ilma Instrumentti-ilman ominaisuudet ovat samat kuin hengitysilman. Euroopan farmakopea ei aseta vaatimuksia instrumentti-ilman laadulle, mutta lähtökohtaisesti instrumentti-ilman on oltava yhtä puhdasta kuin hengitysilman. Instrumentti-ilmaa käytetään ensisijaisesti kirurgisten välineiden (porat, sahat yms.) käyttövoimana leikkaussaleissa. Instrumentti-ilmaverkostoa voidaan syöttää kaasupulloista (lääkkeellinen ilma), mutta koska kaasun kulutus on suurta, ei tämä ole kustannustehokasta eikä järkevää. Keskusjakelujärjestelmän kautta syötetty instrumentti-ilma tuotetaan pääsääntöisesti terveydenhuollon yksikössä tarkoitusta varten asennetuilla ilmakompressorijärjestelmillä ja kaasupulloja käytetään korkeintaan hätä- ja huoltosyöttölähteinä. 3
10 YLEISTÄ 2.4. Lääkkeellinen happi Kaasumainen happi (Oxygenium, O 2 ) on väritön, hajuton, mauton ja myrkytön, ilmaa raskaampi kaasu. Hapen pitoisuus ympäröivässä ilmassa/huoneilmassa on noin 21 %. Jäähdytettynä 183 C:een happi muuttuu nesteeksi ilmakehän paineessa. Nestemäinen happi on hajutonta, väriltään vaaleansinistä ja vettä raskaampaa. Kosketuksessa paljaan ihon kanssa nestemäinen happi ja kylmät happihöyryt aiheuttavat palovammoja muistuttavia paleltumavammoja. (Tukes 2003.) Happi ei ole palava kaasu, mutta se ylläpitää ja kiihdyttää voimakkaasti palamista. Kun ilmassa on enemmän kuin 21 % happea, materiaalit syttyvät helpommin ja palavat rajummin. Muutos on sitä voimakkaampi, mitä korkeampi hapen pitoisuus ilmassa on. Monet normaalisti ilmassa palamattomat materiaalit saattavat palaa puhtaassa hapessa tai hapella rikastetussa ilmassa. Nestemäisen hapen haihtuessa, kylmä höyrystynyt kaasu on paljon ilmaa raskaampaa ja saattaa helposti kerääntyä esim. viemäreihin tai kellareihin ja aiheuttaa happipitoisuuden nousemista. Jos esimerkiksi nestemäistä happea imeytyy asfalttiin tai muuhun orgaaniseen aineeseen, voi tällainen aine syttyä tai räjähtää ulkoisten tekijöiden, kuten kipinän, kovan iskun tai muodonmuutoksen vaikutuksesta. Tulipalon tai räjähdyksen aikaansaamiseksi happi vaatii sopivan materiaalin ja sytytyslähteen. Jos jokin näistä kolmesta elementistä puuttuu, tulipaloa ei synny. (Linde Healthcare 2013b; Tukes 2003.) Happi on välttämätön elämän ylläpitämiseksi ja tästä syystä johtuen laajimmin käytetty lääkkeellinen kaasu. Lääkkeellistä happea käytetään esimerkiksi: akuutin ja kroonisen hapenpuutteen hoitoon tai ehkäisemiseen, osana tuorekaasuvirtausta anestesiassa ja tehohoidossa, muiden hengitettävien lääkeaineiden ponneaineena, ylipainehoidossa sukeltajantaudista tai muista syistä johtuvien ilma- ja kaasuembolusten sekä häkämyrkytyksen hoitoon. (Linde Healthcare 2013b-c; Oy Woikoski Ab 2013b.) Taulukko 2. Teollisesti tuotettujen sairaalakaasujen ominaisuuksia. Kaasu Lääkkeellinen ilma Lääkkeellinen happi Lääkkeellinen dityppioksidi Lääkkeellinen hiilidioksidi Kemiallinen kaava Ainepitoisuus (til%) N 2 + O 2 79 % + 21 % O 2 > 99,5 % N 2 O > 98 % CO % Kiehumispiste (101,3 kpa) 194,35 C 182,96 C 88,5 C 78,4 C Suhteellinen tiheys, kaasu (ilma = 1) 1 1,1 1,53 1,53 Suhteellinen tiheys, neste (vesi = 1) 1,1 HTP (8h) 100 ppm (180 mg/m³) 5000 ppm (9100 mg/m³) HTP (15min) (*) Varoitusmerkki O (hapettava) O (hapettava) Vaaralausekkeet [R] R8 R8, R67 Turvalausekkeet [S] S2, S17 S17, S51 Vaaralausekkeet Turvalausekkeet R8: Aiheuttaa tulipalon vaaran palavien aineiden kanssa. R67: Höyryt voivat aiheuttaa uneliaisuutta ja huimausta. S2: Säilytettävä lasten ulottumattomissa. S17: Säilytettävä erillään syttyvistä kemikaaleista. S51: Huolehdittava hyvästä ilmanvaihdosta. *) Suomessa ei ole määritetty raja-arvoa lyhytaikaiselle altistumiselle, mutta käytännössä työpaikoilla on sovellettu tässä kohdin Ruotsin HTP 15min -arvoa 500 ppm / 900 mg/m³ (Työterveyslaitos 2011). 4
11 YLEISTÄ Euroopan farmakopea määrittelee lääkkeelliselle hapelle kahdet, tuotantotavasta riippuvat, vaatimukset (Happi ja Happi 93 %, ks. Taulukko 1). Terveydenhuollon yksiköissä käytettävää lääkkeellistä happea tuotetaan joko kaasutehtaissa käytettävällä kryogeenisellä menetelmällä, tai terveydenhuollon yksikössä tarkoitusta varten asennetuilla happirikastinjärjestelmillä. Lääkkeellisen hapen happipitoisuus riippuu tuotantomenetelmästä. Käytännön merkitystä muutaman prosenttiyksikön pitoisuuserolla tuotantomenetelmien välillä ei ole, koska potilaalle lääkehoidon yhteydessä annettava happi laimennetaan yleensä %:n pitoisuuteen. Yli 80 % happipitoisuuden sisältävän ilman yhtäjaksoinen hengittäminen on haitallista. (Kaasalainen 2013; Linde Healthcare 2013b.) Kryogeenisesti tuotettu lääkkeellinen happi Kaasutehtaassa teollisesti tuotettu, myyntiluvallinen lääkkeellinen happi valmistetaan kryogeenisellä tislausmenetelmällä jäähdyttämällä ilmaa nesteytymispisteeseensä, jonka jälkeen ilman komponentit (happi, typpi ja argon) erotetaan toisistaan tislauskolonnissa niiden kiehumispisteen perusteella (Tukes 2003). Kryogeenisellä tislausmenetelmällä tuotetun lääkkeellisen hapen happipitoisuus on 99,5 %. Kryogeenisesti tuotettua lääkkeellistä happea kuljetetaan ja varastoidaan tavallisesti joko puristettuna kaasuna kaasupulloissa tai jäähdyttämällä nesteytettynä kaasuna kryogeenisissä säiliöissä. (Linde Healthcare 2007b-c.) Happirikastimella tuotettu lääkkeellinen happi Happirikastimilla, eli happigeneraattoreilla, tuotetaan ympäröivästä ilmasta sähkövoimalla happipitoisuudeltaan 93 ± 3 % happirikastettua ilmaa jota usein kutsutaan joko generoiduksi tai on-site tuotetuksi hapeksi. Yhden happikilon tuottamiseen kuluu sähköä n. 1 kwh. (Kaasalainen 2013.) Euroopan farmakopeaan heinäkuussa 2011 lisätty monografia 93 %:n hapesta mahdollisti happirikastimien käytön lääkkeellisen hapen tuotantoon Euroopassa. Euroopan ulkopuolella (esim. Pohjois-Amerikassa) generoitua happea on käytetty lääkinnällisiin tarkoituksiin sairaaloissa yli 20 vuotta. Suomessa happirikastimien käyttö lääkkeellisen hapen tuotantoon terveydenhuollon toimintayksiköissä on ollut mahdollista vuoden 2013 alusta, kun Fimean määräys 6/2012 tuli voimaan. Aiemmin voimassa ollut määräys (7/2007) salli ainoastaan lääkkeellisen ilman tuotannon toimintayksikössä. (Kaasalainen 2013.) Happirikastimien toiminta perustuu ns. PSA (Pressure Swing Adsorbtion) -tekniikkaan, jossa hyödynnetään alumiinisilikaatin (zeoliitin) erilaista affiniteettia happea ja typpeä kohtaan. Paineenalaisena zeoliitti adsorboi ainoastaan typpimolekyylejä. (Kaasalainen 2013.) Lähtömateriaalina käytettävä ilma paineistetaan, kuivataan ja suodatetaan, jonka jälkeen se johdetaan PSA-yksikköön jossa on kaksi zeoliitilla täytettyä säiliötä. Paineistettu ja puhdistettu ilma johdetaan toiseen näistä säiliöistä. Ilman virratessa zeoliitilla täytetyn säiliön lävitse typpi adsorboituu zeoliittiin, kun taas happi pääsee virtaamaan vapaasti vastaanottosäiliöön. Ilman virtaus ensimmäiseen säiliöön keskeytetään hieman ennen kuin zeoliitti kyllästyy typellä ja ohjataan toiseen adsorbenttisäiliöön, joka alkaa tuottaa happea. Ensimmäisen säiliön zeoliitti (nyt kyllästetty typellä) regeneroidaan alentamalla painetta adsorptiovaiheessa käytettyä painetta alhaisemmaksi. Typpi irtoaa adsorbentista, ja se johdetaan ympäröivään ilmaan. Seuraavaksi säiliö huuhdotaan toisen adsorbenttisäiliön tuottamalla hapella, minkä jälkeen se on valmis uuteen tuottosykliin. Adsorptio- ja desorptiovaiheet vuorottelevat zeoliittisäiliöissä. Yhdessä ne tuottavat happea jatkuvana virtana, joka ohjataan vastaanottosäiliöön. Vastaanottosäiliöstä happi voidaan joko syöttää rakennuksen happiverkostoon tai pullottaa pullotuslaitteiston avulla. (Laser Gas Oy 2013.) 2.5. Lääkkeellinen dityppioksidi eli ilokaasu Lääkkeellinen dityppioksidi (Dinitrogenii oxidum, N 2 O) eli ilokaasu on ilmaa selvästi raskaampi, väritön, huumaava kaasu, jolla on hieman makeahko haju ja maku. Dityppioksidista käytetään joissakin yhteyksissä nimitystä typpioksiduuli. Dityppioksidia kuljetetaan ja varastoidaan tavallisesti kondensoituna nesteenä kaasupulloissa. (Linde Healthcare 2007d; 2013b.) Dityppioksidi ei ole palava kaasu, mutta se ylläpitää ja kiihdyttää palamista kuten happi. Se voi 5
12 YLEISTÄ myös aiheuttaa öljyn tai rasvan syttymisen korkean paineen ja lämpötilan vaikutuksesta. (Linde Healthcare 2013b.) Lääkkeellistä dityppioksidia käytetään anestesian yhteydessä muihin hengitettäviin tai laskimoon annettaviin nukutusaineisiin yhdistettynä sekä kivun lievityksessä ja rauhoittamisessa, kun vaikutuksen halutaan alkavan nopeasti ja olevan nopeasti poistettavissa (Oy Woikoski Ab 2013c) Lääkkeellinen hiilidioksidi Hiilidioksidilla on kolme olomuotoa: kaasu, neste ja kiinteä. Lääkkeellinen hiilidioksidi (Carbonei dioxidum, CO 2 ) on kaasumuodossa ilmaa selvästi raskaampi, väritön kaasu, jolla on heikosti pistävä, hapan tuoksu. Hiilidioksidi muuttuu nestemäiseksi, kun sitä jäähdytetään ja sen paine on vähintään 520 kpa. Esimerkiksi 19,85 C lämpötilassa hiilidioksidi on nestemäistä 3000 kpa:n paineessa. Nestemäinen hiilidioksidi on väritöntä. Kiinteää hiilidioksidia eli hiilihappojäätä muodostuu, kun nestemäinen hiilidioksidi palautetaan ilmakehän paineeseen. Hiilihappojää härmistyy eli muuttuu suoraan kiinteästä olomuodosta kaasuksi -78,15 C:n lämpötilassa. Hiilidioksidia kuljetetaan ja varastoidaan paineenalaisena nesteytettynä kaasuna kaasupulloissa. (Linde Healthcare 2013b; Oy AGA Ab 2013b.) Hiilidioksidi on luokiteltu lievästi myrkylliseksi. Kaasumainen hiilidioksidi saattaa kerääntyä esim. viemäreihin ja kellareihin ja aiheuttaa hiilidioksidipitoisuuden kohoamista. Hiilidioksidipitoisuuden kohoaminen hengitettävässä ilmassa aiheuttaa tukehtumisvaaran eikä pitoisuuden kohoamista voi havaita ihmisaisteilla. 100 % hiilidioksidin hengittäminen aiheuttaa välittömän tajuttomuuden ja lähes välittömän kuoleman. Kun nestemäinen hiilidioksidi höyrystyy, höyrystynyt kaasu on erittäin kylmää ja paljon ilmaa raskaampaa. Nestemäinen hiilidioksidi ja kylmät hiilidioksidihöyryt voivat aiheuttaa palovammoja muistuttavia ihovaurioita. (Linde Healthcare 2013b). Hiilidioksidia käytetään useilla sairaanhoidon alueilla. Hiilidioksidia voidaan lisätä happeen hengityslaitteessa, mikä auttaa potilasta hengittämään syvempään. Tähystyskirurgiassa, kuten laparoskopiassa hiilidioksidia käytetään vatsaontelon tilavuuden kasvattamiseen, mikä antaa kirurgille paremman näkökentän operoitavalle alueelle ja enemmän tilaa käyttää leikkauksessa tarvittavia instrumentteja. (Linde Healthcare 2013d; Oy AGA Ab 2013c.) Tähystysleikkausten yhteydessä laajennustarkoituksessa käytettyä hiilidioksidia ei luokitella lääkkeeksi, vaan se on luokiteltu terveydenhuollon laitteeksi (Salminen 2013). Suomessa saa markkinoille tuoda ja ottaa käyttöön vain vaatimukset täyttäviä terveydenhuollon laitteita ja tarvikkeita. Ennen tuotteen markkinoille saattamista valmistajan on näytettävä toteen sen turvallisuus, käyttötarkoitukseen sopivuus ja suorituskyky. Laitteissa pitää olla vaatimusten mukaisuutta osoittava CE-merkintä poikkeustapauksia lukuun ottamatta. (Valvira 2013.) 3. LAIT, MÄÄRÄYKSET JA OHJEET Sairaalakaasujärjestelmien suunnittelua, asennusta ja käyttöä ohjaavat lait, määräykset, standardit ja ohjeet päivittyvät säännöllisen epäsäännöllisesti. Tämä opas on tehty laadintahetkellä voimassa olevien materiaalien perusteella. Sairaalakaasujärjestelmien parissa työskentelevien henkilöiden tulee huolehtia siitä, että heillä on käytössään viimeisimmät kaasujärjestelmiä koskevat määräykset ja ohjeet. Sairaalakaasujärjestelmät ovat painelaitelainsäädännön alaisia, painelaitteista koostuvia laitekokonaisuuksia. Suomessa voimassa oleva painelaitteiden lainsäädäntö perustuu Euroopan Yhteisön direktiiviin painelaitteista (97/23/EY) sekä direktiiviin yksinkertaisista painelaitteista (87/404/EEC). Painelaitedirektiiviä sovelletaan sellaisten painelaitteiden ja laitekokonaisuuksien suunnitteluun, valmistukseen ja vaatimustenmukaisuuden arviointiin, joiden suurin sallittu käyttöpaine on yli 0,5 bar. (Teknologiateollisuus ry 2013.) Painelaite on rakennettava ja sijoitettava ja sitä hoidettava, käytettävä ja tarkastettava niin, ettei se vaaranna kenenkään terveyttä, turvallisuutta tai omaisuutta (Painelaitelaki 869/1999, 3 ). Seuraavalla sivulla on lueteltu joitakin tämän oppaan laadintahetkellä voimassa olleita lakeja, määräyksiä, standardeja ja ohjeita, jotka ohjaavat lääkkeellisten kaasujen valmistusta, laadunvarmistusta ja varastointia sekä sairaalakaasujärjestelmien suunnittelua, asennusta, käyttöä ja huoltoa. 6
13 YLEISTÄ Lääkkeellisiä kaasuja ohjaavia lakeja, määräyksiä, standardeja ja ohjeita Lääkelaki 395/1987 Laki terveydenhuollon laitteista ja tarvikkeista 629/2010 Lääkinnällisistä laitteista annettu neuvoston direktiivi 93/42/ETY Kemikaalilaki 599/2013 (Kemikaaliasetusta 675/1993 ei sovelleta lääkevalmisteisiin) Valtioneuvoston asetus vaarallisten kemikaalien käsittelyn ja varastoinnin valvonnasta 855/2012 Lääkealan turvallisuus- ja kehittämiskeskuksen (Fimea) määräys 6/2012: Sairaala-apteekin ja lääkekeskuksen toiminta European Pharmacopoeia 7th Edition 2013 (7.8) Painelaitelaki 869/1999 KTMp painelaitteista 938/1999 KTMp yksinkertaisista painesäiliöistä 917/1999 KTMp painelaiteturvallisuudesta 953/1999 Asetus painelaitelaissa tarkoitetuista tarkastuslaitoksista 890/1999 SFS-EN ISO :2007, -/A1:2010 & -/A2:2010 Sairaalakaasuputkistot. Osa 1: Paineistettujen sairaalakaasujen ja alipaineen putkistot SFS-EN ISO :en:2008 Sairaalakaasuputkistojen kaasunottoventtiilit. Osa 1: Paineistettujen sairaalakaasujen ja alipaineen kaasunottoventtiilit SFS-EN ISO 5359:en:2008 & -/A1:en:2012 Sairaalakaasujen kanssa käytettävät matalapaineiset letkustot SFS-EN ISO 14971:2012 Terveydenhuollon laitteet ja tarvikkeet. Riskienhallinnan soveltaminen terveydenhuollon laitteisiin ja tarvikkeisiin SFS-EN ISO 15001:en:2011 Anestesia- ja hengityskoneet. Yhteensopivuus hapen kanssa SFS-EN ISO :en:2006 Sairaalakaasujen kanssa käytettävät paineensäätimet. Osa 1: Paineensäätimet sekä virtausnopeusmittarilla varustetut paineensäätimet SFS-EN ISO :en:2006 Sairaalakaasujen kanssa käytettävät paineensäätimet. Osa 2: Kokoojaputkissa ja -putkistoissa käytettävät paineensäätimet SFS-EN ISO :en:2006 & -/A1:en:2013 Sairaalakaasujen kanssa käytettävät paineensäätimet. Osa 3: Pulloventtiileiden paineensäätimet SFS-EN ISO :en:2008 Sairaalakaasujen kanssa käytettävät paineensäätimet. Osa 4: Matalapaineiset paineensäätimet SFS-EN 13221:en:2000 Sairaalakaasujen kanssa käytettävät taipuisat korkeapaineliitännät SFS-EN 13348:2008 Kupari ja kupariseokset. Saumattomat pyöreät kupariputket sairaalakaasuille tai alipaineelle SFS-EN :2009 Lämmittämättömät painesäiliöt. Osa 1: Yleistä. SFS-EN :2012 Lämmittämättömät painesäiliöt. Osa 2: Materiaalit. SFS-EN :2009 Lämmittämättömät painesäiliöt. Osa 3: Suunnittelu. SFS-EN :2012 Lämmittämättömät painesäiliöt. Osa 4: Valmistus. SFS-EN 15908:en:2010 Anestesia- ja hengityskoneet. Sairaalakaasuille tarkoitetut matalapaineiset NIST-liittimet ISO 10083:2006 Oxygen concentrator supply systems for use with medical gas pipeline systems SFS-EN ISO :2000 Puhdastilat ja puhtaat alueet. Osa 1: Puhtausluokitus ISO :2010 Compressed air. Part 1: Contaminants and purity classes TalotekniikkaRYL 2002 Osa 1, luku G5 Kaasujärjestelmät (tämän osalta tulee huomioida, että suuri osa teoksessa viitatuista laeista, asetuksista ja standardeista on kumottu teoksen julkaisemisen jälkeen) RakMK E1:2011 Rakennusten paloturvallisuus, määräykset ja ohjeet. 7
14 I. SUUNNITTELU I. SAIRAALAKAASUJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU 4. SUUNNITTELUPROSESSI Sairaalakaasujärjestelmän suunnittelun lähtökohtana ovat asiakkaan määrittelemät tarpeet. Suunnitelman tavoitteena on varmistaa, että sen pohjalta toteutettavat kaasunjakelujärjestelmät täyttävät nämä tarpeet turvallisesti ja taloudellisesti sekä lakien ja määräysten vaatimusten mukaisesti. Sairaalakaasujärjestelmien suunnitteluprosessin kulkua on havainnollistettu kaaviossa 1. jälkeen suunnittelija suunnittelee ja mitoittaa kaasun jakeluputkistot varusteineen. Lopuksi suunnittelija dokumentoi suunnitelman tarvittavassa laajuudessa sairaalakaasu-urakan (SKU) laskentaa ja toteutusta varten. Tämä suunnitteluohje on laadittu sillä oletuksella, että sairaalakaasujärjestelmän suunnittelijalla on käytettävissään ainakin sairaalakaasuputkistoja käsittelevä standardi SFS-EN ISO ja TalotekniikkaRYL 2002:n osa Painelaitteiden luokittelu Painelaite on rakennettava ja sijoitettava ja sitä hoidettava, käytettävä ja tarkastettava niin, ettei se vaaranna kenenkään terveyttä, turvallisuutta tai omaisuutta (Painelaitelaki 869/1999, 3 ). KTMp painelaitteista (938/1999) sisältää painelaitedirektiivin (97/23/EY) mukaiset menettelyt painelaitteiden ja laitekokonaisuuksien suunnittelulle, valmistukselle ja vaatimustenmukaisuuden arvioinnille (Tukes 2007a). Kaavio 1. Suunnittelun kulku. Sairaalan johdon on kaasujärjestelmän suunnittelijan kanssa määritettävä kaasunottopisteiden lukumäärä per vuodepaikka/työpiste ja niiden sijainti sairaalan kullakin osastolla tai alueella sekä vaaditut virtausalueet ja eriaikaisuuskertoimet (SFS-EN ISO :2007, kohta 4.4.1). Suunnittelija määrittelee kaasupisteiden määrän ja sijainnin, sekä kaasupisteisiin liitettävien laitteiden perusteella mitoitusvirtaaman kullekin kaasulle. Mitoitusvirtaaman ja arvioidun kulutuksen perusteella suunnittelija valitsee ja mitoittaa kohteeseen sopivat syöttöjärjestelmät. Syöttöjärjestelmien valinnan jälkeen suunnittelija, yhteistyössä tilaajan ja paikallisten viranomaisten kanssa, etsii niille vaatimukset täyttävän sijoituspaikan ja mitoittaa tilantarpeen. Syöttöjärjestelmien ja kaasupisteiden sijoituksen Sairaalakaasujärjestelmät ovat painelaitteista koostuvia laitekokonaisuuksia. Näissä järjestelmissä KTMp 938/1999 mukaisia painelaitteita ovat säiliöt, putkistot, varolaitteet ja paineenalaiset lisälaitteet. Päätöksen soveltamisalaan eivät kuulu ilmalle tai typelle suunnitellut yksinkertaiset painesäiliöt, joihin sovelletaan KTMp yksinkertaisista painesäiliöistä (917/1999). (Tukes 2007a.) Painelaitteet ja laitekokonaisuudet jaetaan suunnittelua, valmistusta ja vaatimustenmukaisuuden arviointia varten kahteen ryhmään (Tukes 2007a-b): suunnittelussa ja valmistuksessa on noudatettava olennaisia turvallisuusvaatimuksia (nämä luokitellaan kasvavan riskin mukaan luokkiin I-IV, paitsi putkistojen osalta luokkiin I-III). suunnittelussa ja valmistuksessa on noudatettava hyvää konepajakäytäntöä (ns. 6 tai standardeissa 0-luokka). 8
15 I. SUUNNITTELU Tarkempaa tietoa painelaitteiden luokittelusta ja luokittelun painelaitteille ja laitekokonaisuuksille asettamista vaatimuksista löytyy esimerkiksi Tukes:n julkaisemista oppaista: Painelaitteet (Tukes 2007a) ja Kemikaaliputkistot (Tukes 2007b). Hyvän konepajakäytännön ja luokkien I-IV (putkistot I-III) rajat on esitetty liitteen 1 luokituskuvissa. Taulukko 3 sisältää luokitusperusteet ja luokitukseen käytettävän luokituskuvan. Taulukko 3. Painelaitteiden luokittelu. Painelaitteen tyyppi Säiliöt Putkistot KTMp painelaiteturvallisuudesta (953/1999) määrittelee rekisteröintirajat Tukes:n ylläpitämään painelaiterekisteriin rekisteröitäville painelaitteille ja painelaitteet, joilta vaaditaan tarkastuslaitoksen tarkastama sijoitussuunnitelma. Painelaitteen omistajan tai haltijan on ilmoitettava rekisteröitävä painelaite rekisteröitäväksi ensimmäisessä määräaikaistarkastuksessa. Ilmoituksessa on esitettävä valmistajaa, maahantuojaa, omistajaa, haltijaa ja käytön valvojaa koskevat tiedot, valvontaviranomaiselta pyydetty rekisterinumero, painelaitetta koskevat tekniset tiedot sekä painelaitteen sijainti. (KTMp 953/1999, 4.) Taulukko 4 esittää esimerkkejä sairaalakaasujärjestelmissä tyypillisesti esiintyvistä, rekisteröitävistä painelaitteista rekisteröintirajoineen. Luokitusperuste PS V PS DN Sisältö Kaasu Kaasu Taulukko 4. Rekisteröitäviä painelaitteita. (KTMp 953/1999) Painelaite Rekisteröitävä kun Sisällön ryhmä Luokituskuva PS = suurin sallittu käyttöpaine, bar V = tilavuus, l (litra) DN = nimellissuuruus, pyöristetty viitearvo Painesäiliö, sisältönä vaarallinen (ryhmän 1) kaasu Painesäiliö, sisältönä vaaraton (ryhmän 2) kaasu Yksinkertainen painesäiliö PS V > 1000 bar L PS V > 3000 bar L PS V > 3000 bar L Varolaite tarkoittaa painelaitetta, jonka tarkoituksena on suojata painelaitteita sallittujen rajaarvojen ylittymiseltä. Varolaitteet luokitellaan luokkaan IV. Tästä poiketen voidaan sellaiset varolaitteet, jotka on valmistettu tiettyyn laitteeseen, luokitella samaan luokkaan kuin suojattava laite. (Tukes 2007a.) Paineenalainen lisälaite tarkoittaa toiminnallista painelaitetta, jolla on paineenalainen päällys. Paineenalaiset lisälaitteet luokitellaan lisälaitteen tilavuuden (V) tai nimellissuuruuden (DN) perusteella säiliöiden tai putkistojen kuvien mukaan. (Tukes 2007a.) 4.2. Painelaitteiden rekisteröinti ja sijoitussuunnitelma Sairaalakaasujärjestelmien yhteydessä vaatimus tarkastuslaitoksen tarkastamasta sijoitussuunnitelmasta koskee useimmiten seuraavia käyttökohteen sisätiloihin, yleisötiloihin tai yleisen kulkuväylän välittömään läheisyyteen sijoitettavia painelaitteita (KTMp 953/1999, 7 4): painesäiliö, jonka suurimman sallitun käyttöpaineen ja sisäpuolisen tilavuuden tulo on yli bar L. kuljetettava painelaite tai niiden yhdistelmä (esim. pullopaketti), jonka tilavuus on yli 450 L. putkisto, jossa ryhmä 1 kaasusisältö ja jonka nimellissuuruus on > DN50. Nestesäiliöaseman (lääkkeellinen happi tai dityppioksidi) sijoittaminen terveydenhuollon yksikön alueelle vaatii kemikaalisäädösten mukaisen lupakäsittelyn ja tarkastuslaitos tarkastaa säiliön sijoituksen painelaitelainmukaisuuden kyseisen lupakäsittelyn yhteydessä (Tukes 2003). 9
16 I. SUUNNITTELU Painelaitetta ei saa asentaa paikalleen ennen kuin tarkastuslaitos on tarkastanut sijoitussuunnitelman (KTMp 953/1999, 7 ). Hapen täyttölaitokselle (ks Happirikastinjärjestelmät) laaditaan perustamissuunnitelma, jonka tarkastuslaitos tarkastaa ja hyväksyy ennen rakennustöiden aloittamista. Täyttölaitoksen käyttöönottotarkastuksen tekee aina tarkastuslaitos. (Tukes 2003.) 4.3. Kaasujärjestelmien laajennukset ja muutokset Suunniteltaessa olemassa olevan sairaalakaasujen jakelujärjestelmän laajennuksia ja muutoksia tai syöttöjärjestelmien ja syöttölähteiden muutoksia tai vaihtoja tulee huomioida, että KTMp painelaiteturvallisuudesta (953/1999) ja standardin SFS-EN ISO :2007 vaatimukset koskevat myös näitä järjestelmiä. Olemassa olevien järjestelmien muutosten yhteydessä suunnittelijan tulee perehtyä järjestelmään kokonaisuutena ja varmistaa, että kaasujärjestelmä täyttää sille nykyisissä määräyksissä asetetut asianmukaiset vaatimukset. 5. SAIRAALAKAASUJEN KULUTUKSEN MÄÄRITTELY 5.1. Kaasupisteiden määrä ja sijainti Kaasupisteiden määrän ja sijainnin määrittelevät aina tilojen käyttäjät. Sairaalakohteissa kaasujärjestelmän suunnittelijalla on lähes poikkeuksetta käytettävissään käyttäjien laatimat huonekortit. Huonekortteja laaditaan varsin eritasoisille huonekorttipohjille ja usein niissä annetut tiedot ovat kaasujärjestelmän suunnittelun kannalta riittämättömät tai epätarkat. Suunnittelijan tulee tarvittaessa ohjeistaa tilaajan edustajia, esim. projektikoordinaattoria, suunnittelussa tarvittavien tietojen saamiseksi käyttäjiltä. Huonekortit ovat kaasujärjestelmien suunnittelun kannalta tärkeimmät lähtötiedot ja niistä tulisi selvitä seuraavat asiat: tarvittava kaasupisteiden lukumäärä/kaasu kaasupisteiden sijainti (kattokeskuksessa, potilaspaneelissa, seinällä vuoteen molemmin puolin/vain toisella puolella, tms.) huoneessa tapahtuvan toiminnan kuvaus (toistuvuus) ja toiminnassa käytettävät, sairaalakaasujen kaasupisteisiin kytkettävät laitteet ja niiden virtausvaatimukset (ejektorit, hengityskoneet, CPAP yms.) Huonekorteissa mainitaan usein imupiste. Imupiste viittaa keskitettyyn alipaineimujärjestelmään, joita ei Suomessa ole yleisesti käytössä. Imupisteellä tarkoitetaan useimmiten imuejektoria, jonka käyttövoimana on lääkkeellinen ilma ja se huomioidaan suunnittelussa lääkkeellisen ilman kaasupisteenä. Jokainen huonetila, jossa on lääkkeellisen dityppioksidin kaasunottoventtiili, varustetaan poistoilmakanavaan johdettavalla ylimääräkaasujen poistoventtiilillä tai kohdepoistojärjestelmän poistopisteellä (TalotekniikkaRYL 2002). Poistoilmakanavaan johdettavan ylimääräkaasujen poistoventtiilin tarkoituksenmukainen toiminta edellyttää erillisen kaasunpoistoejektorin käyttöä. Kaasunpoistoejektorin käyttövoimana toimii lääkkeellinen ilma ja tästä syystä ylimääräkaasun poistoventtiilin viereen tulee tarvittaessa lisätä ylimääräinen lääkkeellisen ilman kaasupiste. Kaasupisteiden asennusjärjestys vasemmalta oikealle tai ylhäältä alaspäin on seuraava (TalotekniikkaRYL 2002): lääkkeellinen happi lääkkeellinen dityppioksidi lääkkeellinen ilma kaasunpoisto instrumentti-ilma lääkkeellinen hiilidioksidi Kaasupisteet sijoitetaan vähintään 200 mm:n etäisyydelle sähköpisteistä ja mm:n etäisyydelle toisistaan (keskeltä keskelle mitattuna). Osastoilla joissa on paljon kaasupisteitä potilaspaikkaa kohti (esim. teho-osastot) voidaan kaasupisteet sijoittaa lähemmäksi toisiaan, huomioiden kuitenkin kaasupisteiden käytettävyys. Nurkassa sijaitsevat kaasupisteet sijoitetaan vähintään 200 mm:n etäisyydelle sivuseinästä. Kattoon sijoitettavien kaasupisteiden kohdalla tulee erityisesti huomioida kaasupisteiden kiinnitys ja tuenta, esim. moduulialakatoissa kaasupisteet sisältävä kattolevy tulee kiinnittää tukevasti alakattorunkoon tai tukea erikseen kiinteästä rakenteesta. 10
17 I. SUUNNITTELU Kaasupisteisiin kytkentöjä tekevät käyttäjät työskentelevät useimmiten seisten, joten tämä tulee ottaa huomioon kaasupisteiden asennuskorkeutta määritettäessä. Usein myös erilaiset kalusteet, kuten pöydät, tasot ja vuoteet, asettavat rajoituksia asennuskorkeudelle. Kaasupisteiden suositeltava asennuskorkeus on mm valmiista lattiapinnasta kaasupisteen keskelle mitattuna. Poikkeukset edellä mainituista asennuskorkeuksista tulee aina sopia tapauskohtaisesti käyttäjien kanssa. Kaasupisteet sijoitetaan yhä useammin erilaisiin tehdasvalmisteisiin kokoonpanoihin, joita ovat esimerkiksi kattokeskukset, kattopilarit ja -palkit, dialyysipilarit ja potilaspaneelit. Edellä mainittujen kokoonpanojen suunnittelu ei yleensä kuulu kaasujärjestelmän suunnittelijalle, eivätkä ne yleensä sisälly sairaalakaasu-urakkaan. Kaasujärjestelmän suunnittelijan tulee selvittää asianosaiselta suunnittelijalta (useimmiten KSLtai sähkösuunnittelija) kokoonpanoihin sisältyvä kaasupisteiden määrä ja tarvittaessa lisätä tilaan asennettavia kaasupisteitä, jotta käyttäjien huonekorteissa esittämät vaatimukset täyttyvät. Kaasujärjestelmän suunnittelijan tulee myös selvittää tehdasvalmiin kokoonpanon toimitusraja ja määritellä urakka-asiakirjoissa sen liittäminen kaasuverkostoon. Seinärakenteisiin uppoasennuksena asennettavien kaasupisteiden käyttöä on viime vuosina vältetty potentiaalisen vuotoriskin ja heikon muuntojoustavuuden vuoksi. Uppoasennusten sijasta käytetään useimmiten erilaisia työmaalla toteutettavia johtokanava- tai potilaspaneeliasennuksia. Suunniteltaessa kaasupisteiden ja - putkien työmaalla toteutettavia johtokanava- ja potilaspaneeliasennuksia tulee kaasujärjestelmän suunnittelijan, yhteistyössä sähkösuunnittelijan kanssa, huomioida seuraavat seikat: kaasu- ja sähköpisteiden välinen etäisyys on vähintään 200 mm. vaakasuuntaisissa asennuksissa sähkö sijoitetaan aina kaasujen yläpuolelle. kaasuputket ja sähköjohdot sijoitetaan yli 50 mm:n etäisyydelle toisistaan tai kuljetetaan eri osastoissa. kaasu- ja sähköasennuksia sisältävän johtokanavan on oltava vähintään kaksiosastoinen ja osastot erottavan väliseinän pitää olla umpinainen (johtokanavat kuuluvat sähköurakkaan, tieto vaatimuksesta sähkösuunnittelijalle sopivan johtokanavatyypin määrittelemiseksi). kaasuputkien asennusosan pitää olla tuulettuva Sairaalakaasujen muut käyttökohteet Lääkkeelliset kaasut on tarkoitettu käytettäväksi potilashoitoon, eikä niitä tule käyttää muihin tarkoituksiin. Standardissa SFS-EN ISO on lueteltu lääkkeellisen ilman ja instrumenttiilman sallittuja käyttökohteita, mutta suunnittelijan on aina hyvä varmistaa sairaalan johdon kanta kaasujen käytöstä muuhun kuin potilashoitoon. Yleensä lääkkeellistä ilmaa ja instrumenttiilmaa on hyväksyttävää käyttää potilashoidon lisäksi seuraaviin käyttötarkoituksiin (SFS- EN ISO :2007): kolonnien tai anesteettipoistojärjestelmien käyttöön hoitohenkilökunnan hengitysilmaksi terveydenhuollon laitteiden ja tarvikkeiden testaamiseen terveydenhuollon laitteiden ja tarvikkeiden kuivaamiseen Kaikissa edellä mainituissa tapauksissa, lääkkeellisen ilman ja instrumentti-ilman takaisinvirtaus putkistoon on estettävä yksisuuntaventtiilillä ja suunnittelijan on otettava huomioon sovellusten virtaus- ja painevaatimukset. (SFS- EN ISO :2007). Usein instrumentti-ilman käyttö mainittuihin sovelluksiin edellyttää erillisen paineensäätimen sijoittamista putkistoon. Jotkut kattokeskusmallit käyttävät paineistettua ilmaa toimintaansa (ns. kaasujarru). Vanhassa SFS-EN 737-3:2000 standardissa, johon esim. TalotekniikkaRYL 2002 viittaa, lääkkeellisen ilman ja instrumentti-ilman käyttö kattokeskusten toimintaan oli erikseen mainittu hyväksyttävien käyttötarkoitusten listalla. Edellä mainitun standardin kumonneessa SFS-EN ISO :2007 standardissa kyseistä mainintaa ei enää ole. Kattokeskusten käyttö potilashoidon tiloissa on viime vuosina lisääntynyt runsaasti ja isossa keskussairaalassa voi tänä päivänä olla satoja ilmaa tarvitsevia kattokeskuksia kuormittamassa lääkkeellisen ilman ja instrumentti-ilman järjestelmiä. Sairaalakaasujärjestelmän suunnittelijan on yhdessä terveydenhuollon yksikön johdon kanssa tarkasteltava tapauskohtaisesti lääkkeellisen ilman tai instrumentti-ilman käyttöedellytykset kattokeskusten toimintaan. Tarvittaessa kattokeskusten tarvitsema paineilma voidaan tuottaa erillisellä teknisen paineilman syöttöjärjestelmällä. 11
18 I. SUUNNITTELU Lääkkeellistä ilmaa ja instrumentti-ilmaa ei saa syöttää käyttötarkoituksiin, jotka voivat aiheuttaa arvaamattomia tarpeita kulutuksessa ja siten vaarantaa potilashoitoon tarvittavan ilman saatavuutta tai heikentää ilman laatua, kuten (SFS- EN ISO :2007): sterilointijärjestelmät (autoklaavit, pesukoneet) yleiset työpajat ja korjaamot ruiskumaalaus, renkaiden täyttö tms. ilmanvaihdon pneumaattiseen ohjaukseen hydraulisten nesteiden paineistukseen Edellä mainittuja käyttötarkoituksia varten terveydenhuollon yksikköön tulee sijoittaa erillinen, sovellusten vaatimaa painetta ja ilmanlaatua tuottava, teknisen paineilman syöttöjärjestelmä Mitoitusvirtaaman laskeminen Standardin SFS-EN ISO mukaan sairaalan johdon on kaasujärjestelmän suunnittelijan kanssa määritettävä vaadittavat virtausalueet ja eriaikaisuuskertoimet joita mitoitusvirtaaman laskemisessa käytetään. Taulukossa 5 on esitetty kaasu- ja osastokohtaisia esimerkkejä yksittäisen kaasupisteen mitoitusvirtauksesta ja tyypillisesti tarvittavasta virtauksesta. Taulukon 5 arvoja voidaan käyttää lähtökohtana määritettäessä vaadittavia virtausalueita. Mitoitusvirtaama lasketaan osastokohtaisesti. Osastokohtaisen mitoitusvirtaaman laskenta perustuu potilaspaikkojen lukumäärään ja oletettavaan eriaikaisuuteen, ei yksittäisten kaasupisteiden lukumäärään. Esimerkkejä osastokohtaisten mitoitusvirtaamien laskemiseen on esitetty liitteen 2 taulukoissa ja laskentaesimerkeissä. Sairaalakaasun mitoitusvirtaama muodostuu osastokohtaisten mitoitusvirtaamien summasta. Sairaalakaasun mitoitusvirtaamaa käytetään syöttölähteiden ja runkoverkoston mitoituksessa. Taulukko 5. Kaasupisteiden mitoitusvirtaus ja tyypillisesti tarvittava virtaus. (HTM 02-01:2006, Pöyhönen 2013) Kaasu Käyttöpaikka Mitoitusvirtaus [l/min] Tyypillinen virtaus [l/min] Hengitysilma (1) Leikkaussalit (2) Teho-osastot (2) Muut osastot Instrumentti-ilma Leikkaussalit Happi (3) Leikkaussalit ja tilat, joissa käytetään ilokaasua nukutustarkoituksessa 100 (4) 20 Muut osastot 10 6 Dityppioksidi Kaikki osastot 15 6 Hiilidioksidi Leikkaussalit (tähystysleikkaus) Imu- ja kaasunpoistoejektorien kaasunkulutus otettava huomioon mitoituksessa, ejektorien käyttökaasun kulutus tyypillisesti l/min 2. Kaasukäyttöisten hengityskoneiden ja nebulisaattorien tarvitsema virtaus otettava huomioon mitoituksessa (ks. taulukko 6) 3. Hengityskoneiden käyttövoimana tulisi käyttää hengitysilmaa. Jos happea käytetään hengityskoneiden käyttövoimana ja/tai hengityskoneita käytetään CPAP-tilassa (ylipaineventilaatio) tulee tämä ottaa huomioon mitoitettaessa putkistoa ja syöttölähdettä. CPAP-käytössä tarvittava happivirtaus voi olla jopa 100 l/min. 4. Anestesiakoneen happihuuhtelun yhteydessä tarvittava lyhytkestoinen virtaus 12
19 I. SUUNNITTELU Mitoituksessa on otettava huomioon kaasuverkostoon liitettävien laitteiden paine- ja virtausvaatimukset. Taulukossa 6 on esitetty hengityskoneiden tyypillisiä paine- ja virtausvaatimuksia käyttökaasuna toimivalle lääkkeelliselle ilmalle (HTM 02-01:2006). Taulukossa 7 on esitetty kirurgisten välineiden tyypillisiä paine- ja virtausvaatimuksia käyttökaasuna toimivalle instrumentti-ilmalle (HTM 02-01:2006). Taulukko 6. Hengityskoneiden tyypillisiä paine- ja virtausvaatimuksia. Hengityskoneen tyyppi Paine [kpa] Virtaus [l/min] Mikäli keskusjakelujärjestelmään liittyy ylipainehoidossa käytettäviä hyperbaarisia kammioita, tulee näiden kaasuvirtausvaatimuksiin (lääkkeellinen ilma ja -happi) kiinnittää erityisen suurta huomiota syöttölähteiden valinnan ja mitoituksen sekä kaasuputkiston mitoituksen yhteydessä Vuosikulutuksen arvioiminen Sairaalakaasun vuosikulutusta käytetään perustana valittaessa kaasupulloja ja -säiliöitä sisältäviä syöttölähteitä (taulukko 8) sekä mitoitettaessa terveydenhuollon yksikössä varastoitavien sairaalakaasujen kaasuvarastoa. Taulukon 8 ilmakaasulla tarkoitetaan ilman lisäksi ilman ainesosia, eli typpeä ja happea. Anestesia; yleensä kaasuohjattu (myös pneumaattisesti ohjattuja), elektronisesti kontrolloitu 400, max. 600 huippu 80 jatkuva 20 Taulukko 8. Kaasulähteen valinnan ohjearvoja (Oy AGA Ab 1993) KÄYTETÄÄN KAASUPULLOJA, kun Teho-osasto; kaasukäyttöinen, elektronisesti kontrolloitu 400, max. 600 huippu 180 jatkuva 80 ilmakaasun kulutus on hiilidioksidin kulutus on < Nm³/a < kg/a Vastasyntyneet; kaasuohjattu, elektronisesti kontrolloitu 400, max. 600 huippu 80 jatkuva 40 KÄYTETÄÄN KAASUPULLOPAKETTEJA, kun Nebulisaattori * *) Nebulisaattorit ovat paineilmalla toimivia lääkeannostelijoita Taulukko 7. Kirurgisten välineiden tyypillisiä paine- ja virtausvaatimuksia. Kirurginen väline Paine [kpa] Pieni ilmapora Selkäydinkanavan avarrin Värähtelevä (oskilloiva) luusaha Yleispora Kallopora Virtaus [l/min] ilmakaasun kulutus on hiilidioksidin kulutus on Nm³/a kg/a KÄYTETÄÄN SIIRRETTÄVIÄ TAI KIINTEI- TÄ NESTEMÄISEN KAASUN SÄILIÖITÄ, kun ilmakaasun kulutus on hiilidioksidin kulutus on > Nm³/a > kg/a Arvion sairaalakaasun vuosikulutuksesta tulisi aina perustua todelliseen kulutustietoon. Mikäli historiatietoa ei ole saatavilla (esim. uudisrakennukset) tulee tarve arvioida terveydenhuollon yksikön koon ja tyypin perusteella. (SFS- EN ISO :2007.) Lääkkeellisiä kaasuja valmistavat ja myyvät yritykset ovat kykeneviä arvioimaan erikokoisten ja -tyyppisten terveydenhuollon yksiköiden kaasunkulutusta. 13
20 I. SUUNNITTELU 6. SAIRAALAKAASUJEN SYÖTTÖJÄRJESTELMÄT Lukuun ottamatta instrumentti-ilmaa, kunkin syöttöjärjestelmän tulee muodostua vähintään kolmesta itsenäisestä syöttölähteestä. Instrumentti-ilmaa syöttävän järjestelmän on koostuttava vähintään kahdesta syöttölähteestä. (SFS- EN ISO :2007.) Paineistettujen sairaalakaasujen syöttöjärjestelmät ja niihin sisältyvät syöttölähteet ja laitteet on suunniteltava ja mitoitettava siten, että järjestelmän mitoitusvirtaaman syöttö nimellisjakelupaineella voidaan hoitaa millä tahansa järjestelmään kuuluvalla syöttölähteellä muiden syöttölähteiden ollessa pois käytöstä huollon tai yksittäisen vikatilan aikana (SFS-EN ISO :2007). Standardin SFS-EN ISO liitteessä A on esitetty tyypillisiä syöttöjärjestelmiä kaaviokuvina. Suomessa syöttöjärjestelminä käytetään yleensä erilaisia yhdistelmiä seuraavista syöttölähteistä: kaasua tai ei-kryogeenistä nestettä pulloissa tai pulloryhmissä kryogeenistä tai ei-kryogeenistä nestettä liikuteltavissa säiliöissä kryogeenistä tai ei-kryogeenistä nestettä kiinteissä säiliöissä ilmakompressorijärjestelmä standardin ISO mukainen happirikastinjärjestelmä Sairaalakaasujen syöttöjärjestelmät ja niihin sisältyvät laitteet sekä seuranta- ja hälytysjärjestelmät liitetään terveydenhuollon yksikön varavoimajärjestelmään (SFS-EN ISO :2007). Mikäli varavoimajärjestelmää ei ole käytettävissä tulee syöttöjärjestelmän yhtenä syöttölähteenä käyttää kapasiteetiltaan terveydenhuollon yksikön yleisen tarpeen mukaan mitoitettua pullokaasukeskusta, johon liitettyjen kaasupullojen tai -pulloryhmien määrä on tarkistettu yksikön johdon kanssa riskienhallinnan periaatteiden mukaisesti. Lääkkeellisen hapen happipitoisuus riippuu tuotantomenetelmästä. Mikäli lääkkeellisen hapen syöttöjärjestelmä sisältää eri tuotantomenetelmillä tuotetun hapen syöttölähteet, tulisi tieto happipitoisuuden muuttumisesta syöttölähteen vaihtuessa saattaa sairaalan henkilökunnan tietoon. Sairaalalla tulisi olla järjestelmällinen suunnitelma, josta ilmenevät suoritettavat toimenpiteet syöttölähdettä vaihdettaessa niin, ettei potilaille aiheudu vaihdosta riskiä. (SFS- EN ISO :2007.) Syöttöjärjestelmiin sisältyviä laitteita valmistavat yritykset ovat tuotteidensa asiantuntijoita. Sairaalakaasujärjestelmän suunnittelijan kannattaakin olla yhteydessä laitevalmistajiin tehdessään syöttöjärjestelmien valintaa, mitoitusta, sijoitusta ja tilantarvetta koskevia ratkaisuja Syöttölähteet Sairaalakaasun syöttöjärjestelmään sisältyvät syöttölähteet määritellään standardissa SFS- EN ISO seuraavasti: Ensisijainen syöttölähde on pysyvästi liitetty ja sen on oltava sairaalakaasuputkiston pääsyöttölähde. Toissijainen syöttölähde on pysyvästi liitetty ja sen tulee automaattisesti syöttää putkistoa, jos ensisijainen syöttölähde ei ole toimintakunnossa. Varasyöttölähde on pysyvästi liitetty ja sen tulee aktivoitua joko automaattisesti tai manuaalisesti, jos sekä ensisijainen että toissijainen syöttölähde ovat toimintakunnottomia tai niitä huolletaan. Suunnittelijan on sairaalan johdon kanssa määritettävä varasyöttölähteen sijainti siten, että se kattaa koko putkistojärjestelmän (SFS- EN ISO :2007). Varasyöttölähteitä voi olla useita ja ne voivat sijaita kaasunottopisteiden lähellä (esim. painevahdit). Sairaalakaasuputkistoon sairaalakaasuja syöttävän syöttölähteen kapasiteetin tulisi perustua sairaalan yleiseen tarpeeseen, jossa otetaan huomioon mahdollinen tarpeen kasvaminen tai väheneminen viiden seuraavan vuoden aikana (SFS-EN ISO :2007). Lääkkeellistä ilmaa ja instrumentti-ilmaa lukuun ottamatta kaikkien paineistettujen sairaalakaasujen varoventtiilien paineenpäästö on ohjattava rakennuksen ulkopuolelle paikaan, jossa siitä ei aiheudu vaaraa ihmisille tai ympäristölle. Varoventtiilien paineenpäästö on sijoitettava, vallitsevat tuuliolosuhteet huomioiden, kauas ilmanottoaukoista, ovista, ikkunoista tai muista rakennuksessa olevista aukoista ja varustettava keinoilla, joilla estetään esim. hyönteisten, hiukkasten ja veden pääsy sisään. (SFS- EN ISO :2007.) 14