銅管硬密封活接頭在醫(yī)用氣體管路中的應(yīng)用

【摘 要】文章對銅管硬密封連接活接頭中的幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析和比較，在滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合實踐經(jīng)驗，對醫(yī)用氣體管路中的銅管硬密封活接頭提出了更安全更可靠的使用方法和建議。

【關(guān)鍵詞】硬密封；管路；醫(yī)用氣體

隨著現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，在醫(yī)院的在建和擴(kuò)建項目中，醫(yī)用中心供氣系統(tǒng)是必不可少的，醫(yī)用氣體管路系統(tǒng)是現(xiàn)代化醫(yī)院所必備的裝備，包括氧氣、負(fù)壓、空氣、氮氣、二氧化碳、氧化亞氮等氣體供應(yīng)系統(tǒng)。因為是醫(yī)用氣體所以供氣系統(tǒng)管路比工業(yè)管路有著更高的要求，要禁油、脫脂處理，密封墊要抗氧化、無毒。在2012年8月1日正式實施的新國標(biāo)GB50751-2012《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》中要求，醫(yī)用氣體管材均應(yīng)優(yōu)先采用無縫銅管。

為了保證醫(yī)用氣體管路的可靠性，銅管路采用焊接連接，而在一些需要經(jīng)常拆卸維修的地方要用到活接，一般的活接要使用密封材料，由于醫(yī)用氣體的高要求，密封材料有可能對氣體造成污染或被氣體氧化。因此，焊接式銅管硬密封活接在醫(yī)用氣體管路中得到了廣泛的應(yīng)用。

一、焊接式銅管活接頭的種類和名稱

對于操作工人和一般經(jīng)銷單位，焊接式銅管活接頭的叫法有好多種，如球頭連接、導(dǎo)管連接、焊接直通接頭、套管連接、卡套連接、擴(kuò)口式管接頭、硬密封連接等等，這些叫法都不準(zhǔn)確，如叫球頭鏈接，往往說的不是管道連接用的起活接作用的連接，而是球面鏈接。這種具有活接功能的連接按結(jié)構(gòu)分有錐面接觸的、錐面球面接觸的、有端面（平面）接觸的等；按密封形式分有帶密封圈的，有不帶密封圈的硬密封；按錐面的角度又可分為55度、60度、37度的等等。它是用在焊接管路中，因此我們用在醫(yī)用氣體管路中的是焊接式銅管球頭錐面硬密封活接頭。名稱中應(yīng)包括應(yīng)用方式是焊接，連接結(jié)構(gòu)是球頭錐面，密封形式是硬密封，在管路中起的作用是活接。

二、參考的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

中國航天工業(yè)總公司航天工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QJ2890-97《37°導(dǎo)管連接件通用規(guī)范》，37°是指錐面開口夾角。

連接件的結(jié)構(gòu)、尺寸、公差及表面粗糙度應(yīng)符合QJ 2889.1～2889.17的規(guī)定，其中規(guī)定了尺寸規(guī)格系列。

以上的標(biāo)準(zhǔn)是針對航天工業(yè)的，而醫(yī)用管路的壓力一般不太高，有的企業(yè)制定了適合低壓的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

三、焊接式銅管球頭錐面硬密封活接頭連接原理和特點

1.沒有密封圈

采用硬密封，即金屬和金屬直接接觸，靠著螺紋的壓緊力緊密接觸，能夠滿足醫(yī)用氣體管路對氣體純度要求高的特點。

2.球頭錐面連接結(jié)構(gòu)

理論上球面與錐面是線接觸，接觸應(yīng)力大，由于銅管較軟，在使用螺紋連接后局部產(chǎn)生微小彈性變形，使接觸更加嚴(yán)密。對于不銹鋼材質(zhì)，由于材質(zhì)偏硬就不太適合這種連接。

3.可以反復(fù)使用

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定漏率不大于1×10-4P·m3/s

4.產(chǎn)品用量較小，應(yīng)用范圍窄，生產(chǎn)廠家不多，有的企業(yè)還制定了適合低壓管路的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。

5.錐面開口角度大小對接觸應(yīng)力有影響，夾角小則壓力角小，即受力方向和接觸法線方向的夾角小，在相同的螺栓壓緊力作用下接觸應(yīng)力大。反之錐面開口角度小，則在相同的螺栓壓緊力作用下接觸應(yīng)力小。

四、焊接式銅管硬密封活接頭在醫(yī)用氣體管路中的使用

1.球面連接在醫(yī)用氣體管路中的應(yīng)用要求

在新修訂的國家標(biāo)準(zhǔn)GB50751-2012中規(guī)定，所有正壓醫(yī)用氣體管路都采用專用于醫(yī)用氣體管路的銅管，符合YS650的要求。而在醫(yī)用氣體管路系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的功能和維修的方便就必須采用活鏈接，比如系統(tǒng)中的區(qū)域閥門連接，二級穩(wěn)壓箱的連接等

2.安裝的時候要檢查球頭不圓度，球頭加工質(zhì)量不好可能造成漏氣。擰緊時不要擰得過緊，以不漏氣為原則，以免造成接觸表面嚴(yán)重的塑性變形。在連接擰緊后應(yīng)進(jìn)行泄漏檢查。

3.在實際使用中對于高壓和較硬材質(zhì)往往使用較小的錐面夾角如37°，對于低壓較軟材質(zhì)可以使用較大的錐面夾角如60°。

五、結(jié)論

1.球頭錐面連接具有結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，耐壓高、可靠性高，密封性好等特點。

2.銅材質(zhì)比不銹鋼材質(zhì)好，因為銅比較軟，可以產(chǎn)生微小的變形，容易密封。

3.由于沒有密封材料給管路造成的副作用可大大提高使用壽命，能夠保證醫(yī)用氣體的高純度要求，避免了由于密封材料造成的管路故障。

4.能反復(fù)使用，不用更換，也不用專用工具，特別適合對于遠(yuǎn)距離工程的維修。

5.球頭的加工精度如球頭的不圓度對密封性能有影響。

6.不太適合大口徑（超過25mm以上）的連接，對大口徑的可以在球面上加硅膠O型圈，O型圈鑲在球面的溝槽里。

7.球頭錐面連接比擴(kuò)口連接效果好，比較容易保證氣密性的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T50751-2012《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》

[2]QJ2890-97《37°導(dǎo)管連接件通用規(guī)范》

[3]YS/T 650-2007《醫(yī)用氣體和真空用無縫銅管》

作者簡介：

邱省林（1959-），男，天津市，大學(xué)本科，現(xiàn)工作于天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，主要從事機(jī)電設(shè)備的開發(fā)和研究工作。