淺談潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)的接地技術
四川華銳凈化 2019-03-31 11:50:35 閱讀
摘要：隨著醫(yī)學領域科學技術的發(fā)展，手術室對潔凈度的要求越來越高，由于潔凈手術室對潔凈度的要求，手術室內大量使用了高絕緣介質的裝修裝飾材料，這些材料因摩擦而容易產生靜電，并且這些靜電不易泄露釋放，手術室內的靜電對手術設備以及潔凈度有著嚴重的影響，事關病人的生命安全，因此為了防止靜電危害，現(xiàn)代潔凈手術室都構建了一個靜電控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過接地網絡將靜電泄放到大地中去，而潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)能否正常工作，其接地系統(tǒng)網起著至關重要的作用。然而現(xiàn)實工作中，接地工作常常沒能得到足夠的重視，給手術帶來一定的風險隱患，因此潔凈手術室接地工藝技術是一項非常重要的工作，本文從完善接地系統(tǒng)工藝技術角度進行初步探討。
一、潔凈手術室靜電的產生與危害。
隨著醫(yī)學領域科學技術的發(fā)展，手術室對潔凈度要求越來越高，由于潔凈手術室對潔凈度的要求，室內大量使用的高絕緣介質的裝修裝飾材料，這些材料相互或者與異物摩擦容易產生靜電，這些靜電不易泄露釋放，當異物再次接觸時很容易產生高壓放電現(xiàn)象，例如醫(yī)護人員穿尼龍衣、塑料膠底鞋緩慢地在潔凈的地板上走動，人體帶7000-800V靜電壓；手術工作人員從工作臺上拾起普通聚乙烯包裝袋帶靜電壓更可達20000V；此外潔凈手術室的空調氣流必須分別經過低、中、高效空氣過濾器凈化，鋁制送風口的靜電電壓可達1000V，ABS材料送風口靜電壓則更高，因此可以說潔凈手術室內靜電隨時隨地可以發(fā)生，而且手術室潔凈度要求越高，帶靜電就越嚴重。手術室靜電危害主要體現(xiàn)在靜電庫侖力和靜電放電ESD兩個方面：
（1）靜電庫侖力的危害主要表現(xiàn)為手術室內靜電容易吸上粉塵、污物，而粉塵污物上容易附著病毒、細菌等微生物，從而增加術后傷口的感染幾率，增加手術風險。
?。?）靜電放電ESD的危害主要表現(xiàn)以下三個方面：
?、凫o電放電ESD會擊穿手術設備內元器件的絕緣氧化膜，造成精密設備永久性損傷，嚴重的導致設備立即損壞，手術中止或者失??；
②靜電放電ESD還會造成噪聲、發(fā)射電磁干擾，ESD引起的脈沖電磁波，信號強，可能會引起設備元器件損壞、設備和傳感器不能正常工作。
?、垤o電放電ESD超過人體電擊極限電流5ma以上時，人體就產生各種疼痛或者麻痹等傷害感覺，很容易導致手術醫(yī)生操作失誤。
這些潛在的風險隱患都直接危及病人的生命安全，因此潔凈手術室的靜電控制至關重要。GB50333-2002《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》中5.3.13明確規(guī)定潔凈手術室應采取防靜電措施。
二、構建潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)。
為了控制潔凈手術室內由于靜電產生的危害，現(xiàn)代潔凈手術在設計時，都會構建一個靜電控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)就是通過導靜電和接地的方式來消除和減少靜電的產生，在源頭上消除或者減少靜電荷的產生和集聚，達到控制靜電的目的，潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)包括：①地面接地金屬網支系統(tǒng)；②墻面接地支系統(tǒng)；③吊頂接地支系統(tǒng)；④地板房靜電PVC或者防靜電自流平，該四個部分相互聯(lián)接再通過接地網絡進行接地，組成潔凈手術室防靜電控制系統(tǒng)。
三、完善潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)接地技術。
一般來說，潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)都能達到GB50333-2002《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》中5.3.13的設計要求，然而在手術室工程實施過程中發(fā)現(xiàn)，從設計到施工都未能對接地系統(tǒng)網絡給予足夠的重視，設計人員未能根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行接地系統(tǒng)設計，更未在圖紙上詳細注明接地方式、接地位置、接地工藝等，那么工人僅憑經驗施工，接地具有隨意性，因此，雖然靜電控制系統(tǒng)很完善，但系統(tǒng)的接地網絡不可靠，那么潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)的安全性和可靠性就會大大降低，繼而就會給手術帶來很大的風險。所以出于系統(tǒng)安全性、可靠性考慮，有必要從設計到施工完善潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)接地技術，使該系統(tǒng)能真正達到設計規(guī)范要求和醫(yī)院的使用要求。具體來說可以通過增加接地點、明確接地方式、完善接地工藝、增加接地保護等方式來完善潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)接地網絡，現(xiàn)簡單說明如下，僅供參考：
?。?）增加接地點。
潔凈手術室的接地點在設計的時候已經有充分考慮，但是根據(jù)不同環(huán)境，從長期使用的角度考慮，在某些關鍵部位增加接地點可以增加靜電控制系統(tǒng)的可靠性。
?、僭黾邮中g室墻面與大地之間的接地點，在工程實施過程中，關于接地只是在電氣設計設計說明上作總體要求，并沒有在設計圖紙上明確注明接地點位置和接地點數(shù)量，很多時候手術室墻面和大地之間只有1個接地點，而且大多數(shù)是通過樓層的梁柱的主筋來接地，一旦該接地點受損，就很難保證接地的可靠性，因此要求在設計的時候，設計人員要親臨現(xiàn)場考察，然后在設計圖紙上明確標注接地點的位置和數(shù)量，適當增加接地點，施工人員嚴格按照設計施工，接地可靠性就會大大提高。
?、谠黾邮中g室導靜電地板與墻面的接地點，潔凈手術室地板一般都采用兩層導電PVC地板膠，兩層地板膠間放置網狀銅箔條，組成地面導電支系統(tǒng)。在實際設計和施工中，地板與每個墻面只有一個接地點，而且所采用的導電銅箔厚度只有0.1毫米，銅箔雖然有一定的延展性和韌性，但是銅箔受到外力很容易折斷，這樣就不能保證地板PVC接地的可靠性，如果增加銅箔厚度勢必浪費材料，而且銅箔厚度增加疊成網狀結構，會影響PVC地面的平整度，因此適當增加地板與墻面的接地數(shù)量，從而達到可靠接地的目的。
?。?）明確接地方式。
潔凈手術室雖小，但同樣擁有很多不同的電氣系統(tǒng)：有強電系統(tǒng)、有弱電系統(tǒng)、有直流系統(tǒng)、有交流系統(tǒng)、也有高頻系統(tǒng)，具體來說，包括空氣空調凈化系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、應急照明系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電視電話網絡系統(tǒng)、防靜電控制系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)、手術設備用電系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)都應嚴格按照有關規(guī)范接地（防靜電接地電阻與接地極埋設的技術標準和規(guī)范有SJ/T10694、SJ/T10630-95、SJ/T10533、GJB1210-91、GB12158-90）。通常情況下交流地與直流地要通過不同接地方式隔離，高頻地于普通地之間也要通過頻率吸收器件來隔離等等。 就潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)來說，防靜電工程中靜電防護區(qū)的地線較為常用的敷設方法有兩種：
一、專從埋設的地線接地體引出的接地線，單獨敷設到生產線的防靜電作業(yè)崗位，以便做靜電泄露之用，單獨敷設的接地導線通常使用大于1mm厚，約25mm寬鍍鋅鐵皮或用截面大于4～6mm2的銅芯軟線單獨引。
二、采用三相五線制供電系統(tǒng)中的地線，引出電源零線的同時，單獨引出大地地線作防靜電接地母線，工程上稱謂“一點引出電阻隔離”，電源主變電箱至大地的接地電阻應小于4Ω。實際工程中都是引至市電的接地母線上。在設計的時候設計人員應親臨現(xiàn)場查看，根據(jù)實際情況明確接地方式，同時還應注意以下兩點：
?、凫o電接地應盡可能避開與手術室內精密儀器的接地共同一個接地體，因為靜電接地泄放靜電有時可產生較高脈沖，會對手術室儀器產生干擾。
②靜電接地應和手術室外防雷接地分開，因為防雷接地在泄放雷擊電流時，可產生較高反擊電壓，通過靜電接地能將反擊電壓引入到靜電防護區(qū)造成安全事故或將儀器設備損壞，靜電接地應與防雷接地相隔20m距離，并且靜電接地電阻一般要求不大于10歐。
?。?）完善接地工藝。
在潔凈手術室工程實施過程中我們發(fā)現(xiàn)，關于接地工藝的說明在設計圖紙上鮮有見到，沒能結合現(xiàn)場情況對接地工藝做詳細說明，因此施工時便有盲目性，施工人員全憑過往經驗接地，經常地做法要么用金屬線簡單的焊接，要么就是用電工線通過螺絲簡單連接，這樣就不能保證接地的可靠性。其實規(guī)范對接地有嚴格工藝要求的，因而要因地制宜，應完善潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)的接地工藝：
?、倜鞔_接地體、接地線、接地連接件、接地網絡內連接件、保護裝置等所用材料和規(guī)格。
?、诮拥叵到y(tǒng)內有很多連接點，在連接點處很多時候材料是不同的，要明確不同材料連接處專用連接件的材料和規(guī)格，并注明連接方式是采用焊接還是機械連接等等。
③連接點的接觸面要打磨，除去連接面的氧化膜和銹跡，使連接面充分接觸從而減小接觸電阻，若是線面連接，連接后要涂上2-3遍防銹漆，若是線線連接就要安裝保護套。
?。?）增加接地保護裝置。
很多情況下接地系統(tǒng)都暴露在外面的，因此接地系統(tǒng)不可避免的受到周圍環(huán)境的影響，潔凈手術室投入使用后，隨著時間的推移，其靜電控制系統(tǒng)會逐漸疲勞甚至失效，例如外力的擠壓碰撞導致接地點松動、脫落，受潮濕或者酸堿腐蝕生銹等等，為了保護接地系統(tǒng)能正常發(fā)揮作用，關鍵的接地點和連接點應設有保護裝置。
四、結束語
現(xiàn)代潔凈手術室對潔凈度的要求越來越高，這對手術室防靜電系統(tǒng)也提出了更高的要求，為了充分保證潔凈手術室防靜電系統(tǒng)的可靠性，本人將在未來的工作中不斷地去總結，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，與同行們共同交流和探討。
一、潔凈手術室靜電的產生與危害。
隨著醫(yī)學領域科學技術的發(fā)展，手術室對潔凈度要求越來越高，由于潔凈手術室對潔凈度的要求，室內大量使用的高絕緣介質的裝修裝飾材料，這些材料相互或者與異物摩擦容易產生靜電，這些靜電不易泄露釋放，當異物再次接觸時很容易產生高壓放電現(xiàn)象，例如醫(yī)護人員穿尼龍衣、塑料膠底鞋緩慢地在潔凈的地板上走動，人體帶7000-800V靜電壓；手術工作人員從工作臺上拾起普通聚乙烯包裝袋帶靜電壓更可達20000V；此外潔凈手術室的空調氣流必須分別經過低、中、高效空氣過濾器凈化，鋁制送風口的靜電電壓可達1000V，ABS材料送風口靜電壓則更高，因此可以說潔凈手術室內靜電隨時隨地可以發(fā)生，而且手術室潔凈度要求越高，帶靜電就越嚴重。手術室靜電危害主要體現(xiàn)在靜電庫侖力和靜電放電ESD兩個方面：
（1）靜電庫侖力的危害主要表現(xiàn)為手術室內靜電容易吸上粉塵、污物，而粉塵污物上容易附著病毒、細菌等微生物，從而增加術后傷口的感染幾率，增加手術風險。
?。?）靜電放電ESD的危害主要表現(xiàn)以下三個方面：
?、凫o電放電ESD會擊穿手術設備內元器件的絕緣氧化膜，造成精密設備永久性損傷，嚴重的導致設備立即損壞，手術中止或者失??；
②靜電放電ESD還會造成噪聲、發(fā)射電磁干擾，ESD引起的脈沖電磁波，信號強，可能會引起設備元器件損壞、設備和傳感器不能正常工作。
?、垤o電放電ESD超過人體電擊極限電流5ma以上時，人體就產生各種疼痛或者麻痹等傷害感覺，很容易導致手術醫(yī)生操作失誤。
這些潛在的風險隱患都直接危及病人的生命安全，因此潔凈手術室的靜電控制至關重要。GB50333-2002《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》中5.3.13明確規(guī)定潔凈手術室應采取防靜電措施。
二、構建潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)。
為了控制潔凈手術室內由于靜電產生的危害，現(xiàn)代潔凈手術在設計時，都會構建一個靜電控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)就是通過導靜電和接地的方式來消除和減少靜電的產生，在源頭上消除或者減少靜電荷的產生和集聚，達到控制靜電的目的，潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)包括：①地面接地金屬網支系統(tǒng)；②墻面接地支系統(tǒng)；③吊頂接地支系統(tǒng)；④地板房靜電PVC或者防靜電自流平，該四個部分相互聯(lián)接再通過接地網絡進行接地，組成潔凈手術室防靜電控制系統(tǒng)。
三、完善潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)接地技術。
一般來說，潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)都能達到GB50333-2002《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》中5.3.13的設計要求，然而在手術室工程實施過程中發(fā)現(xiàn)，從設計到施工都未能對接地系統(tǒng)網絡給予足夠的重視，設計人員未能根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行接地系統(tǒng)設計，更未在圖紙上詳細注明接地方式、接地位置、接地工藝等，那么工人僅憑經驗施工，接地具有隨意性，因此，雖然靜電控制系統(tǒng)很完善，但系統(tǒng)的接地網絡不可靠，那么潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)的安全性和可靠性就會大大降低，繼而就會給手術帶來很大的風險。所以出于系統(tǒng)安全性、可靠性考慮，有必要從設計到施工完善潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)接地技術，使該系統(tǒng)能真正達到設計規(guī)范要求和醫(yī)院的使用要求。具體來說可以通過增加接地點、明確接地方式、完善接地工藝、增加接地保護等方式來完善潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)接地網絡，現(xiàn)簡單說明如下，僅供參考：
?。?）增加接地點。
潔凈手術室的接地點在設計的時候已經有充分考慮，但是根據(jù)不同環(huán)境，從長期使用的角度考慮，在某些關鍵部位增加接地點可以增加靜電控制系統(tǒng)的可靠性。
?、僭黾邮中g室墻面與大地之間的接地點，在工程實施過程中，關于接地只是在電氣設計設計說明上作總體要求，并沒有在設計圖紙上明確注明接地點位置和接地點數(shù)量，很多時候手術室墻面和大地之間只有1個接地點，而且大多數(shù)是通過樓層的梁柱的主筋來接地，一旦該接地點受損，就很難保證接地的可靠性，因此要求在設計的時候，設計人員要親臨現(xiàn)場考察，然后在設計圖紙上明確標注接地點的位置和數(shù)量，適當增加接地點，施工人員嚴格按照設計施工，接地可靠性就會大大提高。
?、谠黾邮中g室導靜電地板與墻面的接地點，潔凈手術室地板一般都采用兩層導電PVC地板膠，兩層地板膠間放置網狀銅箔條，組成地面導電支系統(tǒng)。在實際設計和施工中，地板與每個墻面只有一個接地點，而且所采用的導電銅箔厚度只有0.1毫米，銅箔雖然有一定的延展性和韌性，但是銅箔受到外力很容易折斷，這樣就不能保證地板PVC接地的可靠性，如果增加銅箔厚度勢必浪費材料，而且銅箔厚度增加疊成網狀結構，會影響PVC地面的平整度，因此適當增加地板與墻面的接地數(shù)量，從而達到可靠接地的目的。
?。?）明確接地方式。
潔凈手術室雖小，但同樣擁有很多不同的電氣系統(tǒng)：有強電系統(tǒng)、有弱電系統(tǒng)、有直流系統(tǒng)、有交流系統(tǒng)、也有高頻系統(tǒng)，具體來說，包括空氣空調凈化系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、應急照明系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電視電話網絡系統(tǒng)、防靜電控制系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)、手術設備用電系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)都應嚴格按照有關規(guī)范接地（防靜電接地電阻與接地極埋設的技術標準和規(guī)范有SJ/T10694、SJ/T10630-95、SJ/T10533、GJB1210-91、GB12158-90）。通常情況下交流地與直流地要通過不同接地方式隔離，高頻地于普通地之間也要通過頻率吸收器件來隔離等等。 就潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)來說，防靜電工程中靜電防護區(qū)的地線較為常用的敷設方法有兩種：
一、專從埋設的地線接地體引出的接地線，單獨敷設到生產線的防靜電作業(yè)崗位，以便做靜電泄露之用，單獨敷設的接地導線通常使用大于1mm厚，約25mm寬鍍鋅鐵皮或用截面大于4～6mm2的銅芯軟線單獨引。
二、采用三相五線制供電系統(tǒng)中的地線，引出電源零線的同時，單獨引出大地地線作防靜電接地母線，工程上稱謂“一點引出電阻隔離”，電源主變電箱至大地的接地電阻應小于4Ω。實際工程中都是引至市電的接地母線上。在設計的時候設計人員應親臨現(xiàn)場查看，根據(jù)實際情況明確接地方式，同時還應注意以下兩點：
?、凫o電接地應盡可能避開與手術室內精密儀器的接地共同一個接地體，因為靜電接地泄放靜電有時可產生較高脈沖，會對手術室儀器產生干擾。
②靜電接地應和手術室外防雷接地分開，因為防雷接地在泄放雷擊電流時，可產生較高反擊電壓，通過靜電接地能將反擊電壓引入到靜電防護區(qū)造成安全事故或將儀器設備損壞，靜電接地應與防雷接地相隔20m距離，并且靜電接地電阻一般要求不大于10歐。
?。?）完善接地工藝。
在潔凈手術室工程實施過程中我們發(fā)現(xiàn)，關于接地工藝的說明在設計圖紙上鮮有見到，沒能結合現(xiàn)場情況對接地工藝做詳細說明，因此施工時便有盲目性，施工人員全憑過往經驗接地，經常地做法要么用金屬線簡單的焊接，要么就是用電工線通過螺絲簡單連接，這樣就不能保證接地的可靠性。其實規(guī)范對接地有嚴格工藝要求的，因而要因地制宜，應完善潔凈手術室靜電控制系統(tǒng)的接地工藝：
?、倜鞔_接地體、接地線、接地連接件、接地網絡內連接件、保護裝置等所用材料和規(guī)格。
?、诮拥叵到y(tǒng)內有很多連接點，在連接點處很多時候材料是不同的，要明確不同材料連接處專用連接件的材料和規(guī)格，并注明連接方式是采用焊接還是機械連接等等。
③連接點的接觸面要打磨，除去連接面的氧化膜和銹跡，使連接面充分接觸從而減小接觸電阻，若是線面連接，連接后要涂上2-3遍防銹漆，若是線線連接就要安裝保護套。
?。?）增加接地保護裝置。
很多情況下接地系統(tǒng)都暴露在外面的，因此接地系統(tǒng)不可避免的受到周圍環(huán)境的影響，潔凈手術室投入使用后，隨著時間的推移，其靜電控制系統(tǒng)會逐漸疲勞甚至失效，例如外力的擠壓碰撞導致接地點松動、脫落，受潮濕或者酸堿腐蝕生銹等等，為了保護接地系統(tǒng)能正常發(fā)揮作用，關鍵的接地點和連接點應設有保護裝置。
四、結束語
現(xiàn)代潔凈手術室對潔凈度的要求越來越高，這對手術室防靜電系統(tǒng)也提出了更高的要求，為了充分保證潔凈手術室防靜電系統(tǒng)的可靠性，本人將在未來的工作中不斷地去總結，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，與同行們共同交流和探討。
醫(yī)院層流手術室裝修的發(fā)展及建設標準要求依據(jù)
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