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CORSO DI FORMAZIONE
CARATTERISTICHE E PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI GAS
MEDICALI - I REQUISITI DELLE NORME TECNICHE DI RIFERIMENTO
27 Novembre 2012, Politecnico di Milano
PROVIDER
ACCREDITAMENTO ECM
Relatore Ing. Daniele MEGNA
Presidente AIIGM
LA PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI
GAS MEDICALI A REGOLA D’ARTE
CORSO DI FORMAZIONE, 27 Novembre 2012 - Politecnico di Milano PROVIDER ACCREDITAMENTO ECM
Quadro normativo
Descrizione degli impianti
Criteri generali di progettazione e dimensionamento degli impianti
secondo gli standard normativi
Intervento della struttura sanitaria nel processo di progettazione
Fondamenti di progettazione e correlazione tra requisiti di
progettazione, standard normativi e requisiti cogenti
Temi trattati
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CORSO DI FORMAZIONE, 27 Novembre 2012 - Politecnico di Milano PROVIDER ACCREDITAMENTO ECM
Quadro normativo
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D. Lgs. 24 febbraio 1997, n.46 e s.m.i. (Direttiva 93/42/CEE e
s.m.i.)
UNI EN ISO 7396-1
UNI EN ISO 7396-2
Decreto Ministeriale 18 settembre 2002
Decreto Ministeriale 22 gennaio 2008, n. 37 e s.m.i.
D.Lgs. 9 aprile 2008, n. 81 e s.m.i.
Decreto del Presidente della Repubblica 14 gennaio 1997
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5.3.2 - Distribuzione dei gas medicali
Gli impianti di distribuzione dei gas medicali devono essere realizzati
nel rispetto delle disposizioni legislative e regolamentari vigenti e delle
norme di buona tecnica.
Decreto Ministeriale 18 settembre 2002
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Art. 5 Progettazione degli impianti
Per l'installazione, la trasformazione e l'ampliamento degli impianti
gas medicali deve essere redatto un progetto.
Il progetto è redatto da un professionista iscritto negli albi
professionali secondo la specifica competenza tecnica richiesta.
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Gli impianti sono destinati a distribuire, all'interno delle strutture sanitarie, gas
medicinali, miscele di gas medicinali, vuoto, e ad evacuare gas e vapori
anestetici.
Gli interventi riguardanti tali impianti che possono venire effettuati nelle strutture
sanitarie si possono in generale suddividere in due grandi categorie:
NUOVI IMPIANTI;
MODIFICHE DI IMPIANTI ESISTENTI.
Sia i nuovi impianti sia le modifiche di impianti esistenti sono considerati come
dispositivi medici, soggetti pertanto alla Direttiva 93/42/CEE ed alla
marcatura CE.
Descrizione degli impianti GENERALITÀ
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Descrizione degli impianti IMPIANTI DI DISTRIBUZIONE DEI GAS MEDICINALI
Gli impianti di distribuzione dei gas medicinali sono destinati a distribuire i gas
partendo da uno stoccaggio in bombole o in contenitori criogenici, fissi o mobili;
nel caso dell'aria medicinale e dell'aria medicinale sintetica essa può essere
prodotta in loco mediante compressori o miscelatori.
Gli impianti sono schematicamente composti da una rete di distribuzione, da un
sistema di controllo, di monitoraggio e di allarme e da unità terminali alle
quali l'operatore connette le varie apparecchiature direttamente o tramite tubi
flessibili muniti di appositi innesti (diversi per ogni tipo di gas e non
intercambiabili). La rete di distribuzione è alimentata da una centrale di
alimentazione i cui componenti possono rientrare nel campo di applicazione di
diverse Direttive.
Le unità terminali possono essere installate a parete o su travi testa letto nei
locali di degenza, su pareti tecniche e su utenze pensili nei reparti operatori e di
terapia intensiva.
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Gli impianti di distribuzione del vuoto sono destinati a fornire la pressione
negativa utilizzata per l'aspirazione endocavitaria.
Gli impianti sono schematicamente composti da:
una rete di distribuzione
un sistema di controllo, di monitoraggio e di allarme
unità terminali alle quali l'operatore connette le varie apparecchiature
direttamente o tramite tubi flessibili muniti di appositi innesti (diversi da
quelli per i gas compressi).
La rete di distribuzione è alimentata da una centrale con pompe del vuoto. Le
unità terminali possono essere installate a parete o su travi testa letto nei locali di
degenza, su pareti tecniche e su utenze pensili nei reparti operatori e di terapia
intensiva.
Descrizione degli impianti IMPIANTI DI DISTRIBUZIONE DEL VUOTO
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Gli impianti di evacuazione dei gas anestetici sono destinati a prelevare e ad
evacuare all'esterno i gas ed i vapori anestetici respirati dal paziente durante il
trattamento di anestesia allo scopo di prevenire l'accumulo degli stessi all'interno
delle sale operatorie.
Gli impianti possono essere di due tipi:
con uno o più eiettori azionati da aria compressa;
con soffiante o con altri generatori di pressione negativa.
In entrambi i casi sono schematicamente composti da un generatore di
pressione negativa (eiettore o soffiante), da un sistema di controllo e di
monitoraggio e da unità terminali alle quali l'operatore connette le
apparecchiature per l'anestesia mediante tubi flessibili muniti di appositi innesti,
non intercambiabili con quelli per i gas medicinali e per il vuoto.
Anche queste unità terminali possono essere installate a parete, su pareti
tecniche e su utenze pensili.
Descrizione degli impianti IMPIANTI DI EVACUAZIONE GAS ANESTETICI
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Si definiscono nuovi impianti di distribuzione dei gas medicinali quelli di
nuova fabbricazione che sono collegati direttamente ad una centrale di gas
dedicata e costituiti da una rete di distribuzione, un sistema di regolazione
della pressione, un sistema di monitoraggio e di allarme ed unità terminali.
Si definiscono nuovi impianti di distribuzione del vuoto quelli di nuova
fabbricazione che sono collegati direttamente ad una centrale dedicata con
pompe del vuoto e comprendenti una rete di distribuzione, un sistema di
monitoraggio e di allarme ed unità terminali.
Descrizione degli impianti NUOVI IMPIANTI
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Si definiscono nuovi impianti di evacuazione dei gas anestetici con
eiettore quelli di nuova fabbricazione che richiedono l'installazione di una
rete di distribuzione collegata direttamente a valle di una centrale dell'aria
compressa e che comprendono un sistema di regolazione della pressione,
un sistema di monitoraggio e di allarme, unità terminali e tubazioni a valle
delle unità terminali per lo scarico all'esterno.
Si definiscono nuovi impianti di evacuazione dei gas anestetici con
soffianti quelli di nuova fabbricazione che sono collegati direttamente a
monte della soffiante e comprendenti un sistema di controllo di regolazione,
un sistema di monitoraggio, unità terminali e tubazioni a valle della soffiante
per lo scarico all'esterno.
Descrizione degli impianti NUOVI IMPIANTI
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Modifiche di impianti esistenti Si considerano modifiche di impianti esistenti le seguenti attività:
estensione di impianto (ampliamento) che comporti l'installazione di nuove
sezioni di impianto per alimentare unità terminali aggiuntive rispetto a quelle
esistenti;
sostituzioni o rimesse a nuovo di sezioni di impianto, comprese le sorgenti
di alimentazione;
cambio di destinazione d’uso dell’impianto o di sue sezioni.
Sono escluse dalla definizione di modifica:
le attività di manutenzione preventiva e/o riparazione volte a garantire o
ripristinare la funzionalità dell’impianto nella sua configurazione originale;
la sostituzione dei singoli componenti esistenti con altri aventi le medesime
caratteristiche.
In tutti gli interventi per la modifica di un impianto esistente si deve prestare
particolare attenzione ad alcune fasi critiche nel processo di progettazione e
fabbricazione, di seguito esaminate
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Modifiche di impianti esistenti DATI IN INGRESSO
La progettazione di una modifica richiede che il fabbricante acquisisca i dati di progetto e le
caratteristiche dell'impianto esistente (capacità delle sorgenti, portata delle centrali,
dimensioni delle tubazioni, ecc.) e li consideri come dati di ingresso.
In particolare è opportuno valutare:
se le centrali di alimentazione esistenti siano in grado di garantire la portata totale
richiesta dall'impianto a seguito della modifica prevista;
se i componenti già installati (ad esempio le tubazioni, i riduttori di secondo stadio e
le valvole di intercettazione) siano compatibili con la modifica in esame.
Il proprietario degli impianti esistenti dovrà fornire al fabbricante i dati di ingresso necessari
per la progettazione delle modifiche.
L’esame di tali dati è essenziale per stabilire se la modifica richiesta possa può essere
realizzata senza pregiudicare la funzionalità e la sicurezza dell'impianto esistente. Secondo
la Direttiva 93/42/CEE una modifica di un impianto esistente, realizzata prima o dopo la sua
entrata in vigore, può essere considerata come la combinazione di un dispositivo medico
marcato o non marcato CE, con un dispositivo medico marcato CE.
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Schema tipico IDGM
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CENTRALI DI ALIMENTAZIONE
bombole di gas
serbatoi criogenici
compressori/miscelatori d’aria
concentratori di ossigeno
pompe del vuoto
tubazioni
valvole di intercettazione
sistemi di decompressione
evaporatori
sistemi di filtrazione
serbatoi
Componenti tipici IDGM
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RETE DI DISTRIBUZIONE
tubazioni
valvole di intercettazione
riduttori di pressione di linea
unità terminali
Componenti tipici IDGM
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SISTEMA DI MONITORAGGIO E ALLARME
sensori
pannelli indicatori
impianti elettrici di servizio
sistemi di controllo (PLC, PC, ecc.)
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Schema tipico SDEGA
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1 Generatore2 Rete di scarico3 Unità terminali4 Sistema di indicazione5 Tubazione di scarico6 Mezzi di regolazione pressione e portata7 Punto di scarico8 Alimentazione generatore
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soffianti
sorgenti di alimentazione aria compressa ed eiettori venturi
sistemi di regolazione della pressione e della portata
tubazioni metalliche e non metalliche
riduttori di pressione
valvole di intercettazione
unità terminali
sistemi di controllo, monitoraggio e allarme
Componenti tipici SDEGA
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Continuity: continuità di erogazione dei gas
Identity: garanzia dell’identità dei gas erogati
Quality: corretta composizione dei gas erogati, con
contaminanti nei limiti F.U.
Quantity: adeguata portata e pressione ai punti di
utilizzo
Usability: facilità di gestione e funzionamento in
sicurezza (es. uso, manutenzione, emergenza)
Criteri di progettazione IDGM
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PRINCIPI FONDAMENTALI
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Assicurare la fornitura di gas medicali al paziente anche in condizione di singolo guasto
• La centrale di alimentazione deve comprendere almeno tre
sorgenti di alimentazione (primaria, secondaria e di riserva)
• Il layout della rete di distribuzione deve ridurre i rischi di danneggiamento meccanico delle tubazioni
• Ogni posto letto/posto paziente deve essere alimentato da almeno due riduttori di pressione collegati in by-pass e in modo permanente alla rete di distribuzione
Criteri di progettazione IDGM
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Continuity
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Garanzia dell’identità dei gas erogati
• Corretta accettazione dell'impianto • Prove di identità dei gas
Criteri di progettazione IDGM
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Identity
Quality
Corretta qualità del gas fornito al paziente
• Componenti compatibili e gas specifici • Progetto adeguato delle centrali di alimentazione con compressori,
miscelatori e concentratori di ossigeno • Posizionamento appropriato • Protezione delle centrali di alimentazione e degli stoccaggi
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Criteri di progettazione IDGM
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Quantity
Adeguate prestazioni dell'impianto
Definizione tipologia e numero punti di utilizzo Definizione pressioni richieste ai punti di utilizzo Definizione portate necessarie ai punti di utilizzo Correzione portate con opportuni coefficienti Dimensionamento sezioni della rete di distribuzione Definizione layout della rete di distribuzione Scelta componenti adeguati Scelta tipologia e potenzialità centrale di alimentazione Verifica perdite di carico Validazione e accettazione (collaudi)
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Criteri di progettazione IDGM
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Usability
Facilità di gestione e funzionamento in sicurezza
• Componenti compatibili, sicuri ed affidabili • Layout dell’impianto intuitivo • Tipo e posizione dei componenti che facilitano l'uso, la
manutenzione e le modifiche all’impianto • Punti di interfaccia gas specifici e correttamente etichettati • Punti di alimentazione per emergenza e manutenzione
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Continuity: continuità di funzionamento
Quantity: adeguata portata e pressione ai punti di
utilizzo
Usability: facilità di gestione e funzionamento in
sicurezza (es. uso, manutenzione, emergenza)
Criteri di progettazione SDEGA
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PRINCIPI FONDAMENTALI
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Continuità di funzionamento anche in condizione di singolo guasto
• L’impianto di evacuazione dei gas anestetici con eiettori ad aria
compressa (sistema venturi) deve avere almeno due sorgenti di alimentazione di aria compressa
• L’impianto di evacuazione dei gas anestetici con generatori centralizzati deve avere almeno due ventilatori, soffianti o pompe del vuoto dedicate
Criteri di progettazione SDEGA
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Continuity
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Criteri di progettazione SDEGA
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Quantity
L’impianto deve essere dotato di mezzi che garantiscano la regolazione della pressione e della
portata indipendentemente dal numero di unità terminali contemporaneamente in uso
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TIPOLOGIE DI IMPIANTI
Differenziazione in base al tipo di
centrale di alimentazione:
gas compresso o liquido in bombole
gas liquido in serbatoi criogenici e
non criogenici
compressori d’aria
miscelatori d’aria
pompe del vuoto
+ +
+ +
+ +
+ +
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IMPIANTO CON TRE FONTI DI ALIMENTAZIONE
LEGENDA DEI SOTTOINSIEMI LEGENDA DEI COMPONENTI
A Sorgente primaria con riduttore di alta pressione 1 Valvola di intercettazione fonte di alimentazione
B Sorgente secondaria con riduttore di alta pressione 2 Valvola generale di intercettazione
C Sorgente di riserva con riduttore di alta pressione 4 Valvola di intercettazione colonna montante
E Sistema di distribuzione con riduttori di pressione da linea 5 Valvola di intercettazione diramazione
10 Valvola di scarico
11 Valvola antiritorno
12 Punto di ingresso per manutenzione
13 Pressostato
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IMPIANTO DI DISTRIBUZIONE DEL VUOTO
LEGENDA DEI SOTTOINSIEMI LEGENDA DEI COMPONENTI
V Sorgente di vuoto 1 Valvola di intercettazione fonte di alimentazione
U Serbatoio 2 Valvola generale di intercettazione
T Gruppo filtrante 4 Valvola di intercettazione colonna montante
S Scarico condensa 5 Valvola di intercettazione diramazione
W Rete di distribuzione del vuoto 13 Pressostato
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DISTRIBUZIONE DI AREA CON DUE
RIDUTTORI DI PRESSIONE DI LINEA IN PARALLELO
X Collegamento alla colonna montante/diramazione 11 Valvola antiritorno
6 Valvola di area 12 Punto di ingresso per manutenzione
7 Valvola di intercettazione per manutenzione 13 Pressostato
8 Riduttore di pressione di linea 16 Tubo flessibile
9 Unità terminale
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RETE AD ANELLO
Comp.
A
Comp.
D
Comp.
C
Comp.
B
Rete di distribuzione
primaria Rete di distribuzione
primaria
Rete di distribuzione
primaria
Rete di distribuzione
primaria
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Il ruolo della struttura sanitaria
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SOGGETTO UTILIZZATORE DELL’IMPIANTO
RESPONSABILE DELLA GESTIONE
OPERATIVA
La norma richiede un intervento concreto di collaborazione con il fabbricante dell’impianto da parte
della struttura sanitaria durante tutto il ciclo di vita dell’impianto, dal concepimento alla dismissione,
passando dalle fasi di progettazione, realizzazione, accettazione e gestione operativa
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Il ruolo della struttura sanitaria
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Numero di unità terminali per posto letto/servizio
Disposizione delle unità terminali in ogni reparto
Portate richieste
Fattori di contemporaneità
Posizionamento e dimensionamento degli stoccaggi delle sorgenti di alimentazione
Numero di bombole piene da tenere stoccate
Posizione delle sorgenti di riserva
Posizione dei punti di alimentazione per manutenzione
Ubicazione dei pannelli di allarme locali e remoti
Ubicazione delle valvole di intercettazione
Estensione delle aree servite da ogni valvola di intercettazione di area
REQUISITI DEFINITI IN ACCORDO CON IL FABBRICANTE
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Fondamenti di progettazione DIAGRAMMA DI FLUSSO
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1. Definizione criteri e requisiti
2. Calcolo portate
3. Definizione layout
4. Dimensionamento tubazioni
5. Selezione componenti
6. Verifica perdite di carico
OK? INSTALLAZIONE SI NO
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PER LA PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO GAS MEDICALE, OLTRE A
QUANTO PREVISTO DALLE NORME DI RIFERIMENTO, DEVONO
ESSERE VALUTATI I SEGUENTI PARAMETRI:
CAPACITÀ E PORTATA DELLE CENTRALI DIMENSIONI DELLE TUBAZIONI POSIZIONAMENTO DELLE UNITÀ TERMINALI PORTATA E FATTORI DI CONTEMPORANEITÀ SPECIFICHE DEI RIDUTTORI DI LINEA CARATTERISTICHE DEL SISTEMA DI MONITORAGGIO E
ALLARME
Fondamenti di progettazione
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Il dimensionamento di OGNI SEZIONE dell’impianto viene determinato in
funzione di:
NUMERO DI PRESE
FLUSSO EFFETTIVO DI GAS PER OGNI PRESA
Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
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Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
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Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
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VALUTAZIONE DEL COEFFICIENTE s°
Dall’esperienza si considerano i seguenti valori
s° = 0,8 per gas compressi
s° = 0,75 per il vuoto
Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
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Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
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Per utilizzare l’equazione riportata in precedenza relativa al calcolo del
diametro delle tubazioni nelle varie sezioni, è necessario utilizzare alcune
informazioni che derivano direttamente dal produttore, per esempio il legame
tra pressione e portata.
4,35
4,4
4,45
4,5
4,55
4,6
4,65
4,7
4,75
4,8
4,85
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Pre
ssio
ne (
bar)
Portata (m3/h)
RIDUTTORE 2° STADIO
Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
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Diametro interno
(mm)
Flusso effettivo
Pr = 4 bar
(m3/h)
Pr = 4 bar
(L/min)
8 13,6 226,3
10 21,2 353,7
12 30,6 509,3
14 41,6 693,2
16 54,3 905,4
18 68,8 1.145,9
20 84.9 1.414,7
PORTATA MASSIMA PER LE TUBAZIONI DEI GAS COMPRESSI
NOTA: Per i gas sotto pressione si consiglia di utilizzare il diametro interno minimo di 8 mm
Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
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PORTATA MASSIMA PER LE TUBAZIONI DEL VUOTO
Diametro
interno
Flusso del vuoto
Flusso teorico V= 100 m/s
Pr = -0,65 bar
Flusso effettivo Applicato coefficiente pari a 0,75
(mm) (L/min) (m3/h) (L/min) (m3/h)
8 105,6 6,3 79,2 4,8
10 165,0 9,9 123,8 7,4
12 237,7 14,3 178,2 10,7
14 323,5 19,4 242,6 14,6
16 422,5 25,4 316,9 19,0
18 534,7 32,1 401,1 24,1
20 660,2 39,6 495,1 29,7
26 1.115,7 66,9 836,8 50,2
30 1.485,4 89,1 1.114,1 66,8
40 2.640,7 158,4 1.980,5 118,8
NOTA: Dall’esperienza pratica è emerso che è indispensabile applicare un fattore di sicurezza di 0,75 per le tubazioni del vuoto
Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO
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APPENDICE E - UNI EN ISO 7396-1
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Fondamenti di progettazione RELAZIONE TRA TEMPERATURA E PRESSIONE
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Fondamenti di progettazione RELAZIONE TRA TEMPERATURA E PRESSIONE
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X : Pressione nella tubazione, in
kilopascal (kPa)
Y : Variazione della temperatura, in
gradi Celsius (°C)
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Fondamenti di progettazione RELAZIONE TRA TEMPERATURA E PRESSIONE
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CONTESTO: Ristrutturazione e adeguamento di una struttura ospedaliera
AMBITO DEL PROGETTO
Rete di distribuzione configurata a doppio stadio.
Le aree considerate non riguardano la distribuzione primaria ma le seguenti
estensioni e ristrutturazioni:
• Estensione di un blocco che prevede la realizzazione di un sesto piano che
prevede un blocco operatorio (6 sale con area di preparazione e risveglio) e
una centrale di sterilizzazione.
• Ristrutturazione del secondo e terzo piano di un padiglione che prevede:
degenza di medicina (distribuzione di ossigeno e vuoto nelle camere di
degenza e sale visita)
Servizio di endoscopia digestiva (distribuzione di ossigeno, aria 4 bar e
vuoto)
Reparto di degenza pediatrica (distribuzione di Ossigeno e vuoto)
Fondamenti di progettazione ESEMPIO 1 - DIMENSIONAMENTO
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REPARTO GAS Qn Qp NR.
PRESE Qp*
MEDICINA OSSIGENO 5 l/min 0,2 1 l/min 51 51 l/min
MEDICINA VUOTO 5 l/min 0,3 1,5 l/min 51 76,5 l/min
REPARTO DI MEDICINA
REPARTO DI MEDICINA, ENDOSCOPIA
REPARTO GAS Qn Qp NR.
PRESE Qp*
MEDICINA OSSIGENO 5 l/min 0,2 1 l/min 35 35 l/min
MEDICINA VUOTO 5 l/min 0,3 1,5 l/min 35 52,5 l/min
ENDOSCOPIA OSSIGENO 15 l/min 0,5 7,5 l/min 4 30 l/min
ENDOSCOPIA VUOTO 10 l/min 0,3 3 l/min 4 12 l/min
ENDOSCOPIA ARIA COMPRESSA 15 l/min 0,2 3 l/min 5 15 l/min
Fondamenti di progettazione ESEMPIO 1 - DIMENSIONAMENTO
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PEDIATRIA, NEUROPSICHIATRIA INFANTILE
REPARTO GAS Qn Qp NR.
PRESE Qp*
PEDIATRIA OSSIGENO 5 l/min 0,2 1 l/min 27 27 l/min
PEDIATRIA VUOTO 5 l/min 0,3 1,5 l/min 27 40,5 l/min
NEUROPSICHIATRIA OSSIGENO 5 l/min 0,2 1 l/min 5 5 l/min
NEUROPSICHIATRIA VUOTO 5 l/min 0,3 1,5 l/min 5 7,5 l/min
BLOCCO OPERATORIO
REPARTO GAS Qn Qp NR.
PRESE Qp*
SALE OPERATORIE OSSIGENO 20 l/min 0,2 20 l/min 38 760 l/min
SALE OPERATORIE PROTOSSIDO 10 l/min 0,3 10 l/min 18 180 l/min
SALE OPERATORIE ARIA MEDIALE 15 l/min 0,2 7,5 l/min 38 285 l/min
SALE OPERATORIE VUOTO 60 l/min 0,3 30 l/min 38 1140 l/min
SALE OPERATORIE ARIA MOTRICE 500 l/min 0,2 100 l/min 12 1200 l/min
Fondamenti di progettazione ESEMPIO 1- DIMENSIONAMENTO
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CORSO DI FORMAZIONE, 27 Novembre 2012 - Politecnico di Milano PROVIDER ACCREDITAMENTO ECM
Fondamenti di progettazione DIAGRAMMA DI FLUSSO
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1. Definizione criteri e requisiti
2. Calcolo portate
3. Definizione layout
4. Dimensionamento tubazioni
5. Selezione componenti
6. Verifica perdite di carico
OK? INSTALLAZIONE SI NO
CORSO DI FORMAZIONE, 27 Novembre 2012 - Politecnico di Milano PROVIDER ACCREDITAMENTO ECM
Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2
50
1. Definizione criteri e requisiti
Norma FD S 90-155:2011
CORSO DI FORMAZIONE, 27 Novembre 2012 - Politecnico di Milano PROVIDER ACCREDITAMENTO ECM
Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2
51
1. Definizione criteri e requisiti
Blocco operatorio con
3 sale di chirurgia generale
• Unità terminali: UNI 9507
• Pressione nominale: 4,5 bar
CORSO DI FORMAZIONE, 27 Novembre 2012 - Politecnico di Milano PROVIDER ACCREDITAMENTO ECM
Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2
52
2. Calcolo portate
Ossigeno sala operatoria di
Chirurgia generale
Dalla norma:
• n. unità terminali: 2
• portata per unità terminale: 20 L/min
• coefficiente di contemporaneità: 50%
• portata ossigeno per sala operatoria:
20 L/min
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2. Calcolo portate
Nuovo blocco operatorio con 3 sale di
chirurgia generale:
• n. sale operatorie: 3
• portata ossigeno per sala operatoria: 20 L/min
• portata totale ossigeno: 60 L/min
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3. Definizione layout
Ubicazione centrali di alimentazione
Posizione unità terminali all'interno delle 3
sale di chirurgia generale
Posizione quadri di intercettazione
Posizione quadri di riduzione di linea
Posizione pannelli di allarme
Posizione unità di alimentazione per
emergenza e manutenzione
Definizione passaggio tubazioni
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4. Dimensionamento tubazioni
D = Diametro interno della tubazione [mm]
Q = Portata [mc/h]
V = velocità del gas [m/s]
Pa = Pressione assoluta [bar]
Norma FD S 90-155:2011
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4. Dimensionamento tubazioni
• Q = 3,6 mc/h
• k = Coefficiente di sicurezza portata ossigeno: 0,8
• Velocità massima per l'ossigeno: 15 m/s
• Q1 = Q:k = 3,6:0,8 = 4,5 mc/h
• V = 15 m/s
• Pa = 4,5+1 = 5,5 bar
• D = 4,4 mm
Dimensionamento preliminare
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Requisiti di progetto
• 4,5 bar@60 L/min, equivalenti a 4,5 bar@3,6 mc/h
• Massima distanza dal riduttore di linea e un'unità
terminale: 25 metri
• Tubo scelto: rame EN 13348
• Diametro interno: 8 mm (cautelativo)
5. Selezione componenti
Tubazioni
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5. Selezione componenti
Riduttore di linea
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Darcy-Weisbach
6. Verifica perdite di carico
dPd = h1 g
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6. Verifica perdite di carico
f = Fattore di attrito
• è funzione di V e D
• è funzione della rugosità del tubo
• è funzione della viscosità del gas
• Si può calcolare oppure ricavare dal
diagramma di Moody
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6. Verifica perdite di carico
Perdite di carico concentrate
dPc = hL = KL V2
2g
KL = coefficiente caratteristico
(tiene conto delle accidentalità)
dPt = dPd + dPc