祥氧医疗 · 医用制氧系统知识库
🫧 医用制氧系统知识库

欢迎使用祥氧医疗医用制氧系统培训知识库。本系统涵盖医用氧气行业背景、供氧方式对比、产品配置、BOO服务模式、选址指南及用氧计算工具等核心内容，为代理商提供全面的技术支持。

99.5%
医用氧浓度要求
3天
主气源储备要求
500kg
15m³液氧罐TNT当量
70dB
制氧机噪音水平
🧊

液氧供氧

安全隐患大

深冷空分，危化品管理，需定期配送，消防间距15m

🔬

分子筛制氧

浓度93%

PSA变压吸附，仅限普通病房，不适用生命支持区域

💎

新型膜分离制氧

推荐方案

CMC膜技术，99.5%医用氧，全院适用，安全无隐患

📋 快速导航
📖 行业背景
氧气分类、法规要求、行业标准
🧊 液氧供氧
原理、安全隐患、监管要求
🔬 分子筛制氧
PSA原理、临床限制、发展历程
⚙️ 产品配置
设备选型、计算方法、规格参数
📋 BOO模式
服务模式、成本对比、政策支持
🧮 用氧计算器
交互式计算工具
📖 氧气产品分类

氧气已成为全球气体生产量排行第二的气体，约占全球气体市场的30%。不同氧气产品，应用与要求不同。

类型氧浓度（V/V）主要特性应用范围
富氧空气（93氧）93±3%含水量≤67ppm，杂质限定普通病房，保健
工业氧≥99.2%无游离水，含CO等有害杂质冶金、化工、火焰加工
医用氧（995氧）≥99.5%露点≤-43℃，杂质限定严格医用、治疗、生命支持
航空用氧≥99.5%露点≤-65℃，杂质限定航空飞行呼吸
⚠️ 重要区分：自1988年4月起，我国药监部门明确规定对氧要作为药品进行监管，从此工业用氧不能用作医疗。医用氧具备药品属性，需符合药品GMP认证。
📜 医用氧法规要求

生产许可与资质

  • 企业需取得《药品生产许可证》和药品批准文号
  • 需通过药品GMP符合性检查，定期检查（通常每三年不少于一次）
  • 核心法规：《药品生产质量管理规范》（GMP）及其医用氧附录
  • 《中华人民共和国药典》规定医用氧的法定质量标准

执行原则

国家法律法规：同文从严
销售产品推广：竞品从严
📅 空分制氧技术发展历程
1902年
深冷法（低温精馏法，液氧）
1960年代
气体膜分离技术（富氧膜，应用于工业富氧）
1980年代
变压吸附法（PSA/VPSA等），1980s应用于医疗
2012年
多循环CMC膜分离法突破原有膜材料技术壁垒
2017年
医用膜分离制氧机/系统进入《医疗器械目录》
🏥 医疗机构氧源现状
🫙

瓶氧（气态）

设计压力15MPa，应急氧源，通过汇流排连接

🧊

液氧（液态）

-183℃以下，需气化装置，需定期配送

🏭

医用制氧机（气态）

现场制氧，即制即用，自给自足

📋 医院氧源必备要求
根据 GB 50751-2012《医用气体工程技术规范》：
气源类型储备量要求说明
主气源不少于3天用氧量医院主要供氧来源
备用气源24小时（1天）主气源故障时启用
应急备用气源生命支持区域4h以上所有气源失效时保障
⚡ 必须设置应急备用电源（强制条目）
📈 氧疗需求增长趋势

氧疗开展科室及适应症扩展

经鼻高流量湿化氧疗（HFNC）通过高流量鼻塞持续为患者提供可调控并相对恒定的吸氧浓度（21%~100%）、温度（31~37℃）和湿度的高流量（8~80 L/min）吸入气体。

  • 2019《成人经鼻高流量湿化氧疗临床规范应用专家共识》
  • 2021《急诊成人经鼻高流量湿化氧疗临床规范应用专家共识》
  • 2023《经鼻高流量氧疗临床麻醉规范应用专家共识》
  • 2024《急性呼吸衰竭患者经鼻高流量氧疗临床实践指南》
📐 压力单位速查
单位中文名称含义换算关系常用场景
MPa兆帕国际单位制导出单位1 MPa = 10 bar ≈ 145 psi气源端、管道系统
bar巴≈1个标准大气压1 bar = 0.1 MPa ≈ 14.5 psi进口设备、旧系统
kgf/cm²公斤力每平方厘米工程大气压(at)1 kgf/cm² ≈ 0.1 MPa ≈ 1 bar口头交流"公斤压力"
psi磅力每平方英寸英制单位1 psi ≈ 0.006895 MPa进口医疗设备规格
🧊 深冷空分制氧原理

基于空气中各组分(O₂、N₂、Ar、CO₂等)沸点的不同，在低温下进行液化和精馏对空气组分进行分离的方法，称之为深度冷冻空气分离法（深冷空分法）。

核心原理：根据氧(沸点-183℃)与氮(沸点-196℃)的沸点不同，运用液化和精馏将氧氮分离。需经过空气压缩、净化、液化、精馏、产品储存等基本过程。
特点：设备庞大、结构复杂、操作复杂，投资和管理费用大，一般用于专业制氧厂。
⚠️ 液氧安全事故警示
15m³液氧储罐释能当量 = 500kg TNT
相当于1万枚手榴弹同时引爆
50米半径内造成建筑倒塌和人员死亡
200米半径耳膜破裂
时间地点事故描述
2020.01.07四川攀枝花攀钢集团氧气站液氧汽化器泄漏引发爆炸，工作人员当场死亡
2022.05.09黑龙江绥化天宇锅炉辅机公司氧气瓶爆炸，造成3人死亡
2023.07.19河南三门峡义马气化厂500m³液氧贮槽破裂爆炸，15人死亡、16人重伤
2024.03.30江西筠剑智能装备氧气钢瓶爆炸，1人死亡，损失122万元
2024.06.04国内某地液氧站发生闪爆
2023年5月22日，国务院安委会暗访甘肃省人民医院，安委会严肃指出液氧使用的严重安全隐患。
🔒 液氧保障存在的隐患
🏛️

选址困难

受消防、安检、质检监管，需满足严格安全间距

📦

20m³上限

总容积不宜大于20m³，配送频次增加

⚗️

以次充好

"工业氧"冒充"医用氧"事件频发

💧

跑冒滴漏

气化器等薄弱环节导致泄漏风险

气化器问题

  • 结冰结霜：压力不稳定、跑冒滴漏、泄露风险
  • 供应端需具备药品GMP认证
📋 液氧监管要求
监管方面具体要求监管部门
生产与质量管理取得《药品生产许可证》、药品批准文号，通过GMP检查国家及省级药品监督管理局
安全生产管理压力容器、管道等特种设备管理，制定应急预案应急管理局、市场监管局
经营资质同时取得《药品经营许可证》和《危险化学品经营许可证》药监局、应急管理局
运输工具液氧槽车专用并有"医用氧"标识，严禁交叉使用药监局、各地药监局通告
全程可追溯购进、验收、储存、销售、运输记录制度GSP、各地药监局
📐 液氧站防火间距要求
核心规范：
  • GB 50016-2014：液氧储罐单罐容积不应大于5m³，总容积不宜大于20m³
  • GB 50751-2012：液氧储罐与三四级建筑物距离不低于15m

无防火墙间距要求

相邻设施防火间距
沥青路面5m
内部普通道路3m
一、二级建筑物10m
三、四级建筑物15m
实体围墙（道路侧）1m

有防火墙间距要求（≥2h耐火极限）

相邻设施防火间距
沥青路面5m
内部普通道路3m
一、二级建筑物5m
三、四级建筑物7.5m
实体围墙（建筑侧）5m

判断要点

  1. 先看液氧站是否有围墙或临近建筑物是否有窗户
  2. 看临近道路是水泥路面还是沥青路面（沥青不合格）
  3. 看周边建筑性质和是否临近地下车库出入口（变电站12m，地下车库出入口15m）
📊 液氧常用数据
项目数据
液氧温度-183℃以下
液氧压力＜1.6MPa（液态）
液氧密度约1141 kg/m³
1吨液氧体积≈0.876 m³
气化率（理论）1吨≈700~800m³气态氧
气化率（实际，含损耗）约450-500m³
杜瓦罐常见容量175L、195L、495L
瓶氧设计压力15MPa，充压12.5-13.5MPa
40L瓶氧≈4-5m³
🔬 分子筛制氧原理

什么是分子筛

分子筛材料是一类具有规则孔道的结晶型铝硅酸盐材料，可通过筛分效应对混合物进行选择性吸附分离。按来源分为天然沸石与合成沸石两类。

PSA（变压吸附）原理：在常温低压下，利用分子筛加压时对氮气容量增加、减压时对氮气吸附容量减少的特性，形成加压吸附、减压解吸的循环过程。空气中氮气78%被吸附，氧气因吸附较少而富集。两个以上吸附床轮流切换，连续生产氧气。

PSA vs VPSA vs VSA 对比

特性PSA（变压吸附）VPSA（真空变压吸附）VSA（真空吸附）
操作压力正压（0.4~0.8MPa）正压+真空（0.02~0.06MPa）近常压+深度真空
常见规模小型（几~100Nm³/h）中型（100~3000Nm³/h）大型（1000~100000+Nm³/h）
能耗较高较低最低
特点结构简单，启停快中等规模主流技术极度注重能耗效率
应用医用制氧机、小型实验玻璃熔炉、废水处理钢铁冶炼、煤化工
⚡ 制氧效率影响因素

分子筛性能

  • 孔径/表面活性/填充密度：直接影响吸附效果
  • 使用时间：超过8000-10000小时吸附能力下降，需更换
  • 型号选择：锂基比钠基氧提取率高约15%

环境及操作

  • 空气压力：过高或过低均影响分离效果
  • 空气温度：每升高5℃，氧收率下降约3%

设备结构

  • 吸附塔结构：双塔比单塔效率高30%以上
  • 塔体高径比：最佳比例≈3:1
  • 空气预处理：水汽、油雾、颗粒等杂质堵塞分子筛微孔，严重影响寿命
📅 分子筛制氧机发展历程
1998年
YY/T 0298-1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》发布
2000年
定性为"第二类医疗器械"
2001年
珠海精钰获批国内首台"医用分子筛制氧机"注册证
2013年
93%氧"富氧空气"药品标准颁布
2017年
进入《医疗器械目录》
2023年
废止YY/T 0298-1998，实施YY9706.269-2021
2025年
实施GB/T 44059.1-2024《医用气体管道系统》
⚠️ 临床适用范围限制
关键限制：传统分子筛制氧机产出的是93%富氧空气，不能替代医用氧（99.5%）使用于生命支持区域。
区域/场景富氧空气（93%）医用氧（99.5%）
普通病房轻症辅助氧疗✅ 可用✅
重症监护（ICU）❌ 禁止✅ 必须
手术室麻醉❌ 禁止✅ 必须
高压氧舱❌ 禁止✅ 必须
呼吸机输入气源❌ 禁止✅ 必须
⚠️ 富氧空气至今没有纳入医保目录
⚠️ 四川省30家医院实测：分子筛制氧机供氧浓度最低，高浓度下预设氧浓度与实际差距＞20%
💎 新型膜分离制氧技术

多循环CMC膜分离法突破原有膜材料氧浓度不足、制氧效率低等技术壁垒，利用膜分离技术从空气中富集氧气，可直接产出满足GB 8982及《中国药典》要求的医用氧（≥99.5%）。

核心优势：
  • 氧浓度≥99.5%，满足医用氧标准，全院所有区域可用
  • 按二类医疗器械监管，无需药品GMP认证
  • 常温低压运行，常温低压氧气罐储存，无安全隐患
  • 无需定期更换分离材料（不同于分子筛需定期更换）
  • 无需运输，完全自给自足
  • 一键启停，即开即用，远程监控
📊 三种供氧方式全面对比
对比维度🧊 液氧🔬 普通分子筛制氧💎 新型膜分离制氧
制氧原理深冷空分，工艺复杂PSA分离，常温低压CMC膜分离，常温低压
监管标准危化品，压力容器监管药品监管（需GMP认证），达标可全院供氧二类医疗器械，全院供氧
氧浓度≥99.5%93±3%≥99.5%
氧气储存安全低温液态-183℃蒸发损耗大，危险性大常温低压，安全常温低压，安全
运输危化品运输危险且成本高无需运输无需运输
消防间距罐体周围≥15m无严格要求无严格要求
日常管理需24小时值守，无信息化PLC自动控制+远程监控PLC+远程监控
后期维保罐体定期检查，2年强制大检需定期更换分子筛，成本高无需更换分离材料
成本组成建设成本+长期购买+人员+维护+占地700m²设备投入+维保（含分子筛更换）设备投入+维保
自主性依赖外部供应商自给自足完全自给自足
📋 医院用氧信息调查

基础资料收集

  • 医院基础信息：总床位数、ICU、OR、特殊科室、高压氧舱
  • 呼吸机、高流量（HFNC）等设备数量
  • 当前主氧源：液氧（总量+单价+维护费用+人员支出）
  • 瓶氧（数量+规格+单价）
  • 制氧机（品牌+型号+制氧能力+使用年限+电费）
  • 医院施工图纸（总平面图及选址位置相关图纸）
  • 采购模式：设备采购或BOO模式
  • 医院后期规划（扩建、搬迁、新老院区统一供氧）
⚠️ 数据来源以医院财务部出具的数据为准
🔄 常用快速换算
项目常用规格换算关系备注
液氧吨1吨 ≈ 450~500 m³参考气化率（含损耗）
液氧-杜瓦罐175L/195L-也有495L规格
瓶氧40L（15MPa）≈4-5m³充压12.5-13.5MPa
分子筛制氧机按Nm³/h等同于气态氧标准大气压下
📐 配置计算方式一：理论值计算
公式：Q = ∑〔Qa + Qb(n-1)η〕
Q—气源计算流量(L/min) | Qa—终端额定流量 | Qb—终端平均流量 | n—床位/单元数 | η—同时使用系数

示例计算

使用科室QaQbηnQ(L/min)Q(m³/h)
手术室1001075%10167.510.1
重症监护106100%20124.07.4
普通病房10615%800729.143.7
合计----291.561.2
结果：峰值用氧量 Q峰 ≈ 61.2 + 6 ≈ 67m³/h
配备方案：3套M30（开2备1）或7-8套M10（开6备1-2）
📐 配置计算方式二：实际用氧量
步骤：
1. 全年液氧吨数 × 450~500（气化率）= 全年用氧m³
2. 全年m³ ÷ 12月 ÷ 30天 ÷ 24小时 = Q平均
3. Q峰 = k × Q平均（系数k：1.5~2）
4. 制氧机主供应源须满足Q峰，需有开有备

示例

医院每月消耗液氧230吨：

  • 吨数转立方 = 230 × 450 = 103,500 m³/月
  • Q平均 = 103,500 ÷ 30 ÷ 24 = 143.75 m³/h
  • Q峰 = 143.75 × 1.5 = 215.6 m³/h
🏭 "M系列"方舱产品规格
型号M10/M20M30
氧气产量1×10 / 2×10 m³/h1×30 m³/h
氧浓度≥99.5%≥99.5%
功率＜27KW / ＜55KW（380V/50Hz）≤55KW（380V/50Hz）
制氧量/月4,500 / 9,000 m³（15h/天×30天）13,500 m³
相当于瓶氧900 / 1,800 瓶/月2,700 瓶/月
相当于液氧10 / 20 吨/月30 吨/月

方舱尺寸

型号普通方舱（标准舱）静音方舱
M306×2.7×2.5m6.5×2.7×3.2m
M10/M206×2.7×2.5m6.3×2.7×3.2m

安装要素

  • 无需建造专用站房，可安装在地面、屋顶、车架上方
  • 理论最小占地面积：18㎡
  • 场地承重要求：≥540公斤/㎡
  • 机电配套：仅需380V/50Hz动力电，无需水、油、气
  • 周边预留1米操作维护空间
📋 BOO运营服务模式
BOO（Building-Owning-Operation）模式：
"服务商（乙方）"投资建设，拥有设备所有权并承担日常运维，"客户（甲方）"向"服务商"支付服务费。

服务内容

🏗️

设备维保

服务商承担全部维保

📦

供货保障

按月回款，稳定供氧

🛡️

设备保险

服务商购买保险

📊

智慧运维

信息化远程监控

💰 成本对比示例
项目液氧（十年）BOO服务（十年）
采购成本120万/年 × 10 = 1,200万-
液氧站建设150万服务商承担
人工成本30万/年 × 10 = 300万服务商承担
维护成本20万/年 × 10 = 200万服务商承担
总计 1,850万 1,620万
节省 10年预期节省230万
示例配置：某医院液氧600吨/年，气化27万m³/年
配置：2套30方（995）系列医用制氧设备（1开1备）
BOO按6元/m³计：162万/年，同时规避消防安全断供等隐患
📋 政策支持
抗疫期间，BOO模式的医院受到卫健委表扬
BOO模式实现了医用氧的智慧化运维，大幅提升医院后勤管理的智慧化、信息化水平和安全管理水平。
📍 选址基本原则
1️⃣

能选地面选地面

没有放不下设备的医院

2️⃣

能利用原有机房

管道已铺设，施工简单

3️⃣

考虑屋顶空间

需钢结构支撑平台

4️⃣

架空车道方案

车库出入口、行车道上空

🏗️ 地面选址要求
  • 选择合适的空地，距离汇流排间较近
  • 临建建筑物一侧，避开车行道路
  • 了解变电站位置、地下管网情况
  • 避让消防车道、消防登高场地
  • 避开绿地（如有保留需求需提前确认）
  • 方舱周边1米范围内无固定设施
  • 远离垃圾房、污废、明火及吸烟区

按停车位考虑

  • 倒车入库标准车位2.4m×5.3m，一个方舱占2个车位范围
  • 侧旁停车标准车位2.4m×6.3m，可只占1个车位，但侧边需≥4m车行通道
🏗️ 屋顶选址要求
  • 必须增加钢结构支撑平台，不可直接放置到屋面
  • 选择框架结构、框剪结构为主的高层建筑
  • 柱网一般为8.4m×8.4m
  • 支撑力必须落到柱子上
  • 谨慎考量屋面做法（倒置式屋面可能需要全屋面翻新）
  • 远离卫生间通风井、排烟机、中央空调外机
🏗️ 车道架空方案
  • 钢结构平台尺寸受道路宽度和行驶高度影响
  • 消防车道：净高4米，净宽4米
  • 此结构形式报价需根据实际情况确定
📋 场地信息调查清单
项目内容
场地位置初步选择2~3处满足尺寸要求的空地
出入口位置预先计划设备进场安装的流线
变配电位置确认变电柜位置，预判电缆铺设长度（50m/100m/150m）
分气缸位置确认汇流排间位置，预判气体管路铺设长度
用氧场景主要用氧科室位置，预判供氧压力是否满足
管路情况供氧管路长度、接口
现状氧源确认现状用氧位置，计划过渡方式
地下情况是否有地下室或设备管网
周边环境建筑物使用性质、空气污染物
排水/绿化积水情况（积水深度）、绿化保留需求
📋 安装落地分工
项目负责方说明
医用氧源设计与安装制氧机厂家-
管道工程图纸设计气体工程设计院-
供电电缆医院安排接到方舱配电柜
供气管道医院安排施工队从分气缸接到储罐出口端，DN25号
吊车落位代理商租赁根据医院实际情况
管路接线调试厂家负责-
运输（1500km以内）厂家负责送货上门
运输（1500km以外）协商分摊-
安装时间：设备确定后，电缆和气体管道提前铺设好。设备选择夜间吊装，断氧约2-3小时。
🧮 医用氧需求计算器
💡 计算说明
理论值法参数（GB 50751-2012附录B）：
  • 普通病房：Qa=10L/min, Qb=6L/min, η=15%
  • 手术室：Qa=100L/min, Qb=10L/min, η=75%
  • ICU：Qa=10L/min, Qb=6L/min, η=100%
实际用量法：
  • 液氧气化率取450m³/吨（含损耗）
  • Q峰 = k × Q平均（k取值1.5~2）
  • M30产氧量：30m³/h（按15h/天×30天=13,500m³/月）
  • M10产氧量：10m³/h（按15h/天×30天=4,500m³/月）
❓ 常见问答
你们制氧机耗电量多少？ ▼
最新一代制氧机耗电量为1.5kwh/m³。

举例：4套制氧机（开3备1），额定功率82.5kw，实际运行功率约61.875kw，理论耗电量2.06kwh/m³。由于设备运行存在周期性，充满储罐后自动停机，工厂实测真实耗电量为理论的0.72倍，即每立方氧气仅1.5kwh。
制氧机声音大不大？ ▼
目前制氧机在舱壁上增加了吸音材料，噪音可降到70dB，和正常说话声音差不多。正在定制专门的超静音舱，进一步降低噪音。
安装时断氧多长时间？ ▼
设备安装非常简单。场地平整后吊车吊装，通电即可使用。需要医院提前铺设电缆和气体管道，设备尽量选择夜间吊装，断氧约2-3小时，安装调试完成后即可正常使用。
制氧机多重？需要加固吗？ ▼
单套M10方舱约4吨，占地面积18㎡。放置在地面无需加固（水泥路面设计荷载一般2吨/㎡）。两个方舱叠放总重约14-15吨，平均不到1吨/㎡。如放置屋顶，必须增加结构支撑架将重量传到柱子上。
患者吸氧浓度较低，为什么需要99.5%的氧气供应？ ▼
鼻导管吸氧经验公式：氧浓度 = 21% + 4% × 流量（L/min）
例：2L/min鼻导管 → 实际给氧浓度21+4×2=29%

呼吸机、麻醉机、高流量氧疗等设备需要氧气气源+压缩空气气源，由空氧混合器精准调节比例，因此需要高纯度医用氧（≥99.5%）作为基准气源。
医用氧和富氧空气有什么区别？ ▼
医用氧（99.5%）：可用于全院所有区域，包括ICU、手术室、高压氧舱、生命支持等。
富氧空气（93%）：仅限普通病房轻症辅助氧疗，禁止用于ICU、手术室、呼吸机等生命支持区域。

注意：富氧空气至今没有纳入医保目录。呼吸机输入气源必须符合GB8982——医用氧（≥99.5%）。
压力单位怎么换算？ ▼
1 MPa ≈ 10 bar ≈ 10 kgf/cm² ≈ 145 psi

口头交流常用"公斤压力"：1公斤 ≈ 0.1MPa ≈ 1bar
液氧罐出口压力通常0.8~1.2MPa，管道输送压力0.4~0.8MPa，普通病房终端0.2~0.4MPa。

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