1. I gas medicinali negli ospedali: la sicurezza impiantistica.
Principali requisiti per la progettazione degli impianti
di distribuzione dei gas medicali compressi e per
vuoto, gas compressi:
Norma UNI EN ISO 7396-1 e DM 18 Settembre 2002.
Progettazione e verifiche degli impianti di distribuzione dei gas
medicinali e per il vuoto
ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI CATANIA
Commissione Energia e Impianti
Catania, 05 Novembre 2010
Ing. Giuseppe Patanè
Ing. Giuseppe Patanè
2. 2
Principali riferimenti legislativi e normativi
• D.M. 18 settembre 2002. “Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per la
progettazione, la costruzione e l'esercizio delle strutture sanitarie pubbliche e private.”
• Decreto 22 gennaio 2008 , n. 37 “Regolamento concernente l'attuazione dell'articolo
11‐quaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n. 248 del 2 dicembre 2005, recante riordino
delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all'interno degli edifici. “
• Decreto Legislativo 24 febbraio 1997, n. 46 (Pubblicato nella Gazzetta Ufficiale 6 marzo 1997, n.
54, Supplemento Ordinario) “Attuazione della direttiva 93/42/CEE, concernente i dispositivi medici.”
• UNI EN ISO 7396-1:2010 ”Impianti di distribuzione dei gas medicali Parte 1: Impianti di
distribuzione dei gas medicali compressi e per vuoto”
• UNI EN ISO 7396-2:2007 ”Impianti di distribuzione dei gas medicali - Parte 2: Impianti di
evacuazione dei gas anestetici”
• UNI EN ISO 9170-1:2008 “Unità terminali per impianti di distribuzione dei gas medicali - Parte 1:
Unità terminali per l'utilizzo con gas medicali compressi e vuoto”
• UNI EN ISO 9170-2:2008 “Unità terminali per impianti di distribuzione dei gas medicali - Parte 2:
Unità terminali per impianti di evacuazione dei gas anestetici”
Ing. Giuseppe Patanè
3. 3
• UNI ENV 737-6:2005 “ Impianti di distribuzione di gas medicali - Parte 6: Dimensioni ed
assegnazione degli innesti per unità terminali per gas medicali compressi e per vuoto”
• UNI EN 13348:2008 “ Rame e leghe di rame - Tubi di rame tondi senza saldatura per gas medicali
o per vuoto”
• UNI EN ISO 10524-1:2006 ”Riduttori di pressione per l'utilizzo con i gas medicali - Parte 1:
Riduttori di pressione e riduttori di pressione con flussometro”
• UNI EN ISO 10524-2:2006 Riduttori di pressione per l'utilizzo con i gas medicali - Parte 2:
Riduttori di pressione di centrale e di linea
• UNI EN ISO 10524-3:2006 Riduttori di pressione per l'utilizzo con i gas medicali - Parte 3:
Riduttori di pressione incorporati nella valvola della bombola
• UNI EN ISO 10524-4:2008 Riduttori di pressione per l'utilizzo con i gas medicali - Parte 4:
Riduttori per bassa pressione
• UNI EN ISO 21969:2010 Collegamenti flessibili per alta pressione per l'utilizzo con gli impianti per
gas medicali
Principali riferimenti legislativi e normativi
Ing. Giuseppe Patanè
4. 4
Scopo e campo di applicazione.
Il presente decreto ha per scopo l'emanazione di disposizioni di prevenzione incendi riguardanti la
progettazione, la costruzione e l'esercizio delle strutture sanitarie….
5.3.2 - Distribuzione dei gas medicali.
La distribuzione dei gas medicali all'interno delle strutture sanitarie deve avvenire mediante
impianti centralizzati rispondenti ai seguenti criteri:
• Disposizione geometrica e rispetto dei compartimenti – Rete ad anello;
• Alimentazione del compartimento direttamente dalla rete primaria e non da altro compartimento;
• Dispositivi di intercettazione posti all’esterno di ogni compartimento in posizione accessibile e
segnalata; idonei cartelli, inoltre, devono indicare i tratti di impianto sezionabili a seguito delle
manovre di intercettazione;
• Le reti di distribuzione dei gas medicali devono essere disposte in modo tale da non entrare in
contatto con reti di altri impianti tecnologici ed elettrici.
• Protezioni meccaniche e distanze da possibili surriscaldamenti;
• I cavedi attraversati dagli impianti di gas medicali devono essere ventilati con aperture la cui
posizione è individuata in funzione della densità dei gas utilizzati;
• Interventi periodici di controllo e manutenzione;
• 10.3 Centro di gestione delle emergenze
D.M. 18 settembre 2002.
Ing. Giuseppe Patanè
5. 5
Definizioni
• Impianti di distribuzione:
Impianti di distribuzione gas medicinali compressi e vuoto, intesi come sistema completo che
comprende la centrale, la rete di distribuzione e le unità terminali dove i gas sono richiesti, oltre ad
un sistema di monitoraggio ed allarme.
• Gas Medicinali:
Gas per uso medico descritti nella Farmacopea Ufficiale Europea ed Italiana.
I GAS MEDICALI SONO UN FARMACO
• Caratteristiche dei gas medicali
Aria Medicale
Ing. Giuseppe Patanè
6. 6
Ossigeno medicale:
contiene non meno del 99,5% V/V di O2. Tra i rischi principali: alimenta la
combustione, compressione adiabatica (aumento repentino della temperatura), se
inalato con concentrazioni superiori al 75% può causare nausea, vertigini, difficoltà
respiratorie e convulsioni. In fase di progettazione evitare bruschi restringimenti della
tubazione o repentini cambi di direzione associate a velocità eccessive del gas.
Limiti dei componenti:
Carbonio diossido 300 ppm
Carbonio monossido 5 ppm
Vapore acqueo 67 ml/m3
Ing. Giuseppe Patanè
7. 7
Protossido d’azoto N2O:
incolore e d’odore dolciastro, tende a stratificare al suolo. Comburente, è utilizzato
comunemente per mantenere l’anestesia, mentre in fase liquida può essere
utilizzato per applicazioni criochirurgiche. L’aumento di concentrazione dell’aria
può dare asfissia, mentre le difese si allentano per i suoi effetti esilaranti.
Limiti dei componenti:
Carbonio diossido 300 ppm
Azoto protossido ed azoto diossido 2 ppm
Carbonio monossido 5 ppm
Vapore acqueo 67 ml/m3
Compressione adiabatica dell’ossigeno
Ing. Giuseppe Patanè
8. 8
Materiali
• Il Costruttore deve dare evidenza della resistenza alla corrosione dei materiali utilizzati.
• Il Costruttore deve dare evidenza della compatibilità dei materiali utilizzati con i gas ed in
particolare con l’ossigeno sia in condizioni normali che di singolo guasto.
• I lubrificanti se utilizzati, eccetto quelli per le centrali di aria compressa o vuoto, devono essere
compatibili con l’ossigeno sia in condizioni normali che di singolo guasto. Tali lubrificanti non
devono, in condizioni di combustione o decomposizione, generare sostanze tossiche. (Consultare le
ISO 15001:2003 e considerare i test nella valutazione dei rischi)
• Le parti dell’impianto che possono essere soggette alla pressione
delle bombole, in condizioni di utilizzo normale o di singolo guasto,
devono resistere a 1,5 volte la pressione delle bombole per 5 minuti.
• Il materiale da preferire per la rete di distribuzione è il rame. Se utilizzato con diametri inferiori o
uguali a 108 mm. deve rispettare tutte le prescrizioni imposte dalle UNI EN 13348:2008, altrimenti
deve rispettare i soli requisiti di pulizia imposti dalla stessa Norma. Per il vuoto le tubazioni
utilizzate, se non metalliche, devono essere compatibili con i potenziali contaminanti presenti nel
sistema di vuoto.
• Le tubazioni devono essere mantenute in condizioni
di pulizia sia prima che durante l’installazione.
• Sia le tubazioni che le parti di impianto installate in prossimità di NMR o RMI devono essere
compatibili con questo tipo di applicazioni.
Ing. Giuseppe Patanè
9. 9
Centrali di alimentazione
• Le centrali di alimentazione, eccetto quelle per aria o azoto per strumenti chirurgici, devono
comprendere almeno tre sorgenti di alimentazione indipendenti (primaria, secondaria, riserva),
scelte fra le seguenti:
– Gas in bombole;
– Liquido non criogenico in bombole;
– Liquido criogenico o non criogenico in contenitori mobili;
– Liquido criogenico o non criogenico in contenitori fissi;
– Compressore d’aria;
– Miscelatore d’aria;
– Sistema a concentrazione d’ossigeno;
• Le centrali di alimentazione per aria o azoto per strumenti chirurgici, devono comprendere
almeno due sorgenti di alimentazione;
• La centrale di alimentazione per il vuoto deve essere composta da almeno tre pompe per il vuoto;
• Le bombole di gas e di liquido non criogenico non possono essere posizionate nello stesso locale
dei compressori per aria medicale, concentratori di ossigeno e sistemi per il vuoto;
• I locali devono essere provvisti di sistemi per smaltire gli scarichi di liquidi, e la temperatura
ambiente deve essere compresa tra i 10 °C e i 40 °C .
Ing. Giuseppe Patanè
10. 10
Continuità dell’alimentazione dei gas
• La mancanza di alimentazione elettrica, di acqua o un guasto agli apparecchi di controllo è una
condizione di primo guasto. Sulle apparecchiature di controllo deve essere possibile effettuare una
manutenzione senza interrompere l’erogazione dei gas;
• Caratteristiche delle sorgenti di alimentazione primarie, secondarie e di riserva;
• Valvole di sicurezza automatiche per gas medicali e tubazioni di scarico. Posizionamento e
caratteristiche;
• Punto di alimentazione per manutenzione (connettore gas specifico, dispositivo che limita la
pressione, valvola di non ritorno e valvola di sezionamento) e posizionamento;
• Regolatori di pressione per sistemi di distribuzione in singolo stadio – limiti di pressione:
Ing. Giuseppe Patanè
11. 11
Centrali di alimentazione in bombole o gruppi di bombole
Le centrali di alimentazione in bombole devono comprendere:
• Una sorgente primaria di alimentazione;
• Una sorgente secondaria con intervento automatico in
caso di guasto o esaurimento gas della prima fonte;
• Una sorgente di riserva (tranne per aria o azoto per
strumentazione chirurgica);
• Quando una rampa o gruppo di bombole esaurite vengono sostituite, l’inversore automatico può
essere riattivato sia manualmente che automaticamente;
• Ogni bombola o gruppo di bombole devono essere collegate al collettore con un proprio regolatore
di pressione, deve inoltre essere installata una valvola di non ritorno tra bombola o gruppi di
bombole e collettore, tranne nel caso di singola bombola o singolo gruppo;
• Si deve prevedere l’installazione di un filtro aventi pori di dimensioni minori di 100 µm tra bombole
o gruppi di bombole ed il primo riduttore di pressione;
• I collegamenti flessibili al collettore devono rispondere alle caratteristiche dalla Norma ISO 21969,
non devono essere utilizzate tubazioni di collegamento non metalliche;
• Le centrali devono essere posizionate in locali ben ventilati e resistenti al fuoco, se collocati
all’aperto si devono prevedere delle coperture per la protezione dalle intemperie. Si devono inoltre
prevedere una protezione per evitare l’accesso a persone non autorizzate, ed un accesso adeguato
a veicoli per la movimentazione delle bombole.
Ing. Giuseppe Patanè
12. 12
Ad eccezione dell’azoto per strumenti chirurgici una centrale fissa con
serbatoio criogenico o non criogenico deve essere realizzata in una
delle seguenti combinazioni:
• Un serbatoio C o NC fisso con apparecchiature associate e due gruppi
di bombole;
• Due serbatoi C o NC fissi con apparecchiature associate e un gruppo di
bombole;
• Tre serbatoi C o NC fissi con apparecchiature associate;
Centrali di alimentazione con serbatoi criogenici o non
criogenico fissi o mobili
• I serbatoi fissi contenenti liquidi criogenici e non criogenici non devono essere installati in
strutture sotterrane, quali bunker, scantinati.., devono essere ad una distanza maggiore di 5 m
da aperture che portano a strutture sotterrane, gallerie, passi d’uomo, fognature, scarichi, e a
non meno di 5 metri da strade con accesso pubblico.
• I serbatoi devono essere installati al suolo ed all’aperto e non sul tetto dell’edificio, le
apparecchiature di controllo devono essere protette dalle intemperie e l’area deve essere protetta
dall’accesso non autorizzato di persone;
• Deve essere previsto un accesso carrabile per poter ricaricare i serbatoi con mezzi adeguati, la
piattaforma nelle immediate vicinanze nel punto di carico deve essere in cemento o altro
materiale non infiammabile;
• I punti di possibile fuoriuscita di gas dai mezzi di protezione da sovrapressioni devono essere ad
almeno 5 m da aree accessibili al pubblico.
Ing. Giuseppe Patanè
14. 14
Centrali di alimentazione aria
La centrale di alimentazione per aria medicale o
aria per strumenti chirurgici deve essere così
come di seguito elencato:
• Una centrale di alimentazione in bombole o
gruppi di bombole;
• Una centrale d’aria con compressori;
• Una centrale con unità di miscelazione.
• Se l’aria medicale o l’aria per strumenti chirurgici viene usata per altri scopi quali: l’azionamento
di pensili, evacuazione di gas anestetici, fornitura di aria respirabile per personale medico, prova
di apparecchiature elettromedicali, si devono prevedere mezzi per prevenire il riflusso
nell’impianto. In fase di progettazione si deve tener conto delle portate richieste;
• L’aria medicale o l’aria per strumenti chirurgici non deve essere utilizzata per i seguenti scopi:
sistemi di sterilizzazione, controllo pneumatico dell’impianto di condizionamento dell’aria, uso di
officina, verniciatura a spruzzo, gonfiaggio pneumatici, pressurizzazione di serbatoi per fluidi
idraulici;
• Se l’aria medicale viene usata per pressurizzare una camera iperbarica, si deve chiaramente
valutare se il sistema di distribuzione può supportare le portate richieste.
• Sia i compressori per aria che le unità di miscelazione devono essere connesse elettricamente alla
linea di emergenza.
Ing. Giuseppe Patanè
15. 15
Centrale d’aria con compressori
• Una centrale d’aria con compressori deve essere composta da tre sorgenti delle quali una un
compressore e le altre due a scelta tra bombole o gruppi di bombole e compressore;
• Il sistema deve essere progettato in maniera tale che la portata di progetto sia garantita anche in
condizioni di fuori servizio di due qualsiasi tra le sorgenti;
• Un gruppo compressore per aria medicale deve essere composta da un compressore, un serbatoio
e una unità di trattamento dell’aria;
• Se il sistema prevede due o più compressori, devono essere presenti almeno due unità di
trattamento aria;
• Una centrale d’aria medicale con compressori è tipicamente composta da:
– Un compressore con serbatoio e unità di trattamento aria, due gruppi di bombole;
– Due compressori con due serbatoi due unità di trattamento aria e un gruppo bombole;
– Tre compressori con due serbatoi e due unità di trattamento aria.
• Dove il sistema di alimentazione di aria medicale è composto da tre o più compressori, nel caso di
manutenzione su di un compressore o componente del sistema e successiva condizione di singolo
guasto su qualsiasi parte del sistema, il rimanente compressore e relativi componenti devono
garantire la portata di progetto per assicurare la continuità di esercizio;
Ing. Giuseppe Patanè
16. 16
• Se è previsto un sistema indipendente di alimentazione per aria per strumentazione chirurgica,
esso deve essere composto da due differenti sorgenti di alimentazione delle quali una deve essere
un compressore;
• Tipicamente la composizione di una centrale per aria per strumentazione chirurgica è la seguente:
– Un compressore, un serbatoio, una unità di trattamento dell’aria ed un gruppo di bombole;
– Due compressori con uno o più serbatoi con dispositivi per il bypass e due unità di trattamento
dell’aria.
• I serbatoi devono essere conformi alla EN 286-1, essere equipaggiati di valvola di intercettazione,
di scarico automatico, manometro e valvola di sovrappressione;
• Ciascun gruppo di serbatoi deve essere realizzato in maniera tale da poter effettuare la
manutenzione su ogni singolo serbatoio senza interruzione di alimentazione del sistema;
• Se due o più unità di trattamento dell’aria sono collegate, deve essere possibile effettuare la
manutenzione su ciascuna delle parti separatamente;
• Si deve prevedere una presa di campionamento con valvola di intercettazione immediatamente a
valle del sistema di trattamento dell’aria.
• La presa di aspirazione dei compressori deve essere posizionata in un luogo dove è minima la
possibilità di contaminazione sia da agenti chimici, batterici che da insetti o particelle;
• Se la centrale d’aria deve alimentare una distribuzione a singolo stadio, devono essere previsti due
regolatori di pressione permanentemente collegati capaci di sopportare singolarmente le portate di
progetto;
• Un collegamento flessibile deve essere installato tra i compressori e la rete di distribuzione.
Ing. Giuseppe Patanè
20. 20
• Centrale d’aria con miscelatore
• Una centrale d’aria medicale con miscelatore è tipicamente composta da:
– Sorgenti di ossigeno e di azoto, un gruppo di miscelazione e due gruppi di bombole;
– Sorgenti di ossigeno e di azoto, due gruppi di miscelazione e un gruppo di bombole;
• Un gruppo di miscelazione è normalmente composto da:
– Un miscelatore con analizzatore di processo;
– Una valvola automatica di intercettazione, controllata dalla pressione del gas di alimentazione,
un regolatore di pressione ed una valvola di non ritorno per ciascuno dei gas di alimentazione;
– Un serbatoio per aria medicale con manometro e valvola di sovrappressione;
– Un analizzatore di controllo della qualità connesso al serbatoio;
– Una valvola automatica di intercettazione a valle del serbatoio.
• Devono essere previsti mezzi per prevenire la contaminazione incrociata tra i gas che alimentano il
miscelatore, ed inoltre il miscelatore deve funzionare automaticamente;
• La concentrazione di ossigeno della miscela deve essere continuamente analizzata da due
analizzatori, dei quali almeno uno installato sul serbatoio o a valle dello stesso;
• In caso di problemi sulla concentrazione di ossigeno della miscela o sulla pressione di alimentazione
sul sistema di distribuzione, le valvole automatiche dovranno chiudersi e la seconda sorgente dovrà
entrare automaticamente in funzione;
• Il miscelatore dovrà fornire la miscela della composizione richiesta, sull’intera gamma delle portate
specificate;
• La centrale con miscelatore deve includere mezzi per effettuare la calibrazione dei sistemi di analisi.
Ing. Giuseppe Patanè
22. 22
• Una centrale per il vuoto deve essere costituita da:
– Tre sorgenti di alimentazione di cui una di riserva;
– Due filtri batterici paralleli;
– Uno scarico di condensa.
• Dove la centrale è composta da tre pompe separate,
ciascuna delle pompe, deve soddisfare le portate
previste in fase di progettazione, al fine di garantire la
continuità di esercizio;
Centrali del vuoto
• Nel caso in cui la centrale del vuoto sia composta da più di tre pompe, ed in condizioni di
manutenzione e successivo primo guasto, il sistema deve continuare ad erogare le portate di
progetto con le pompe rimanenti;
• Ciascuna pompa deve avere un proprio circuito di comando e controllo, in maniera tale da non
influenzare il funzionamento delle altre in caso di guasto, e deve essere collegata alla rete di
distribuzione con mezzi antivibranti;
• L’alimentazione elettrica delle pompe deve essere presa dal circuito di emergenza;
• Il serbatoio/i devono essere equipaggiati con valvole di intercettazione, valvole di scarico e
vacuometri;
• Gli scarichi delle pompe del vuoto devono essere convogliati all’esterno del locale, devono essere
provvisti di mezzi atti ad impedire l’ingresso di insetti o particelle, la posizione degli scarichi deve
minimizzare la contaminazione degli ambienti circostanti;
• La linea di scarico deve essere provvista di drenaggio nel punto più basso.
Ing. Giuseppe Patanè
24. 24
I sistemi di monitoraggio ed allarme hanno quattro funzioni
principali con differenti scopi, cioè allarmi operativi, allarmi
operativi di emergenza, allarmi clinici di emergenza e segnali
informativi.
• Allarmi operativi: notificare al personale tecnico che una o più
sorgenti all’interno delle centrali non sono più utilizzabili;
Sistemi di monitoraggio ed allarme
• Allarmi operativi di emergenza: indicano una pressione anomala nella rete di distribuzione e
potrebbero richiedere un intervento di emergenza da parte del personale tecnico;
• Allarmi clinici di emergenza: indicano una pressione anomala nella rete di distribuzione e
potrebbero richiedere un intervento di emergenza sia da parte del personale tecnico che clinico;
• Segnali informativi: indicano il normale stato di tutto il sistema.
Requisiti per l’installazione
• Tutte le centraline d’allarme devono essere posizionate in zone presidiate:
– gli allarmi operativi in zone presidiate da staff tecnico;
– gli allarmi d’emergenza operativa in zona presidiata da staff tecnico;
– gli allarmi d’emergenza clinica in zona presidiata da personale sanitario sul piano
interessato e un pannello indicatore vicino il sezionamento d’area;
– Manometri ed indicatori, se previsti dovranno indicare la pressione di distribuzione e
dovranno chiaramente indicare l’area servita;
– I sensori per gli allarmi clinici dovranno essere installati a valle delle valvole di
sezionamento di area;
Ing. Giuseppe Patanè
25. 25
• Devono essere previsti mezzi per testare gli allarmi visivi e sonori installati;
• Non deve essere possibile isolare i sensori di pressione con valvole di sezionamento. Se si installano
i sensori con valvole per effettuare la manutenzione del dispositivo stesso devono essere tenute in
posizione di aperto;
• La tolleranza operativa sulla taratura di ogni sensore non deve superare +/- 4%;
• I sistemi di monitoraggio ed allarme devono essere elettricamente alimentati sia dalla linea normale
che da quella di emergenza;
• I sistemi di allarme devono essere alimentati elettricamente in modo tale che l’allarme venga
attivato in caso di guasto elettrico tra sensore ed indicatore;
Segnali sonori ed indicazioni visive
Ing. Giuseppe Patanè
26. 26
Tutte le reti di distribuzione per gas compressi, devono resistere
alla pressione di 1,2 volte la pressione massima che può essere
applicata ad ogni sezione in condizione di singolo guasto.
La pressione nominale di distribuzione dei gas deve essere
entro i limiti stabiliti nella tabella seguente. All’interno della
stessa struttura gas differenti possono essere distribuiti ad una
pressione differente, in maniera tale da evitare contaminazione,
se collegati allo stesso apparecchio (N2O e O2).
Reti di distribuzione
La pressione alle unità terminali
per gas compressi, tranne aria e
azoto strumentali, deve essere
non superiore al 110% della
pressione nominale a portata
zero e non inferiore al 90% alla
portata di progetto e con flusso
alle unità terminali di 40 l/min.
Per il vuoto la pressione alle
unità terminali deve essere non
superiore a 60 kPa assoluti alla
portata di progetto e flusso di
25 l/min alle unità terminali.
La pressione, in condizioni di singolo guasto a qualsiasi regolatore di pressione, alle unità
terminali non deve superare i 1000 kPa per i gas compressi e i 2000 kPa per aria ed azoto
strumentali. Si devono prevedere mezzi per garantire quanto richiesto. E’ vietato l’utilizzo di
dischi di rottura.
Ing. Giuseppe Patanè
27. 27
• I collegamenti flessibili, se previsti devono essere conformi alla Norma ISO 5359;
• Utilizzo dei collegamenti flessibili (vicinanza a NMR, vibrazioni, collegamenti di emergenza,
collegamento a pensili, etc..);
• Se per i collegamenti flessibili, non è prevista la sostituzione durante la loro vita, non è necessario
che abbiano raccordi gas-specifici;
• Se i collegamenti fanno parte della rete di distribuzione devono essere testati come specificato in
accordo alla parte 12;
• Se i collegamenti fanno parte della rete di distribuzione, essi devono essere accessibili per controlli
e manutenzione. Si deve comunque limitare l’uso di questo tipo di collegamenti;
Collegamenti flessibili
• Ciascun posto letto deve essere alimentato da due regolatori di pressione paralleli di linea, in
maniera tale da garantire la continuità di esercizio;
• Ciascun regolatore di pressione deve soddisfare i requisiti di portata definiti in progetto, per la parte
di rete servita;
• Per emergenza o manutenzione ciascun regolatore di pressione, deve essere sezionato a monte ed
a valle da valvole di intercettazione.
Sistemi di distribuzione a doppio stadio
Ing. Giuseppe Patanè
30. 30
Le valvole di intercettazione sono previste per
isolare sezioni del sistema di distribuzione,
manutenzione, riparazioni, futuri ampliamenti,
testing della rete.
La tipologia di valvole di intercettazione è la seguente:
• per sorgenti di alimentazione
• principali
• di montante
• di diramazione
• di area
• di anello
• di manutenzione
• di ingresso (per manutenzione)
Valvole di intercettazione
• Il posizionamento delle valvole deve essere preso in accordo con il Responsabile della Struttura
ed in ottemperanza alla ISO 14971 (analisi dl rischio);
• In caso di utilizzo di collegamenti flessibili devono essere utilizzate valvole per limitarne gli effetti
in caso di rottura della tubazione;
• Tutte le valvole devono indicare con il nome o il simbolo il gas o vuoto servito;
• Devono indicare la montante, la diramazione o l’area servita;
• Tale identificazione deve essere solidale con la valvola, con il quadro valvole o con la rete di
distribuzione e deve essere chiaramente visibile. Deve inoltre essere possibile bloccare in
posizione di on/off le valvole interessate.
• Si devono prevedere valvole di sezionamento atte ad isolare le sorgenti di alimentazione.
Ing. Giuseppe Patanè
31. 31
Le valvole di servizio hanno i seguenti utilizzi e non devono essere accessibili a persone non
autorizzate:
• Valvole di montante;
• Valvole di diramazione;
• Valvole di manutenzione;
• Valvole di anello.
• La valvola di montante deve essere posta in prossimità della linea principale;
• La valvola di diramazione deve essere posta in prossimità della montante o della linea principale;
Valvole di servizio
• Le valvole d’area devono essere accessibili e montate in cassetta non ermetica e devono essere
usate solo in caso di manutenzione o d’emergenza;
• Devono essere previste per ogni reparto o piano o zona compartimentata;
• Devono essere identificate riportando il nome del gas e l’area servita. A valle di ciascuna valvola
deve essere previsto un mezzo agevole di distacco della valvola stessa dalle tubazioni con
possibilità di chiusura delle tubazioni;
• Per tutti i gas, con l’eccezione dell’aria e dell’azoto per strumentazione, deve essere prevista una
connessione gas-specifica. Vanno sempre installate nei filtri a prova di fumo, a ridosso d’ogni area
compartimentata. Gli stati di servizio dei gas medicali vanno ripetuti nell’area filtro;
• Le valvole d’intercettazione d’area, devono essere collocate in un quadro con pannello con chiusura
trasparente. Il quadro deve essere ventilato, con esalazione eventualmente convogliata, per
prevenire l’accumulo di gas;
• Il quadro deve essere installato ad altezza d’uomo e permettere l’immediato riconoscimento dei
gas, delle valvole e della loro posizione e dei reparti o aree che vanno a sezionare.
Valvole di area
Ing. Giuseppe Patanè
32. 32
• Le unità terminali devono essere conformi alla ISO 9170-1;
• I raccordi gas-specifici devono essere, per la parte presa, conforme alla ISO 9170-1, ed il corpo alla
ISO 5359;
• Le unità medicali di alimentazione, quali testa letto, pensili …, devono essere conformi alla ISO
11197;
• I collettori ed i regolatori di pressione di linea devono essere conformi alla ISO 10524-2;
• I misuratori di pressione devono essere conformi alla ISO 10524-2
Unità terminali, raccordi gas specifici, unità medicali di alimentazione,
regolatori di pressione, misuratori di pressione.
Marcatura e colori distintivi
• Etichetta – altezza, colore, frecce di flusso e posizionamento – Norma ISO 5359;
Ing. Giuseppe Patanè
33. 33
Installazione delle reti di distribuzione
• Le tubazioni di gas medicali devono essere messe elettricamente a terra il più vicino possibile
all’ingresso di ciascun edificio secondo CEI 64-8;
• Eventuali depositi di materiali combustibili non devono essere attraversate da tubazioni di gas
medicali, se non eccezionalmente e protette REI 120, né devono esservi posizionati riduttori o
valvole di sezionamento;
• Tubazioni di altra natura e linee elettriche devono correre ad una distanza minima di 50 mm dalle
tubazioni dei gas medicali. In caso di incroci bisogna fissare rigidamente le 2 famiglie di tubazioni
per evitare contatti. Devono essere opportunamente protette da azioni meccaniche e poste a
distanza adeguata da possibili surriscaldamenti;
• Se le tubazioni sono installate sotto suolo devono essere poste in canali o tunnel che siano drenati
da eventuale accumulo d’acqua, devono essere segnalate con appositi nastri segnalatori, e se sono
installate con tubazioni di altri impianti, gas di altra natura, tubazioni di fluidi, linee elettriche, il
rischio deve essere valutato secondo ISO 14971. Una fuga non rilevata è condizione normale e non
di singolo guasto;
• le tubazioni di gas medicali non devono correre nei vani ascensore e deve essere evitato il contatto
con materiali corrosivi;
• Devono essere previsti mezzi per compensare le dilatazioni o le contrazioni delle tubazioni;
• Tutte le tubazioni non devono essere esposte a temperature minori di 5°C rispetto al punto di
rugiada del gas alla pressione di distribuzione;
Ing. Giuseppe Patanè
34. 34
Supporti delle tubazioni
Caratteristiche generali dei supporti:
• Devono essere costituiti da materiali resistenti alla corrosione o trattati per prevenirla;
• Devono essere previsti mezzi per prevenire la corrosione elettrolitica tra le tubazioni e la superficie
di contatto del supporto stesso;
• Dove le reti di distribuzione incrociano conduttori elettrici le tubazioni devono essere sostenute in
prossimità dei conduttori;
• Le tubazioni non devono essere usate come supporto per altre tubazioni o condotte né devono
essere sostenute da esse;
• Ad eccezione di alcune giunzioni usate per certi componenti, le tubazioni devono essere saldate o
brasate. Tali metodi devono permettere di mantenere le caratteristiche meccaniche delle giunzioni
fino ad una temperatura ambiente di 600°C.
• I metalli d’apporto per la brasatura non devono contenere più dello 0,025% (g/g) di cadmio;
• Durante la saldatura o la brasatura all’interno della tubazione si deve far flussare del gas inerte.
Ing. Giuseppe Patanè
35. 35
Criteri di progettazione
Definizione tipologia e numero punti di utilizzo
Definizione pressioni richieste ai punti di utilizzo
Secondo stadio (Aria med., Ossigeno, Protossido)
• Pressione nominale di distribuzione 4.5 bar
• Pressione max. di distribuzione 5.0 bar
• Pressione min. di distribuzione 4.0 bar
• Pressione massima a valle della presa terminale Vuoto
0.6 bar (a)
Definizione portate necessarie ai punti di utilizzo
Correzione portate con opportuni coefficienti
FD S 90-155 tabelle
ii
i
itot cQnSQ ⋅⋅= ∑
Qtot è la portata globale progettuale [Nm3/h]
ni è il numero delle prese terminali di tipo i-esimo
Qi è la portata della singola presa di tipo i-esimo [Nm3/h]
ci è il fattore di contemporaneità della prese di tipo i-esimo
S è il coefficiente di sicurezza (si suggerisce S =1,2)
Ing. Giuseppe Patanè
37. 37
Dimensionamento sezioni della rete di
distribuzione;
d = diametro interno del tubo [mm]
Q = portata del gas [m3/h in condizioni standard]
v = velocità del gas all’interno del tubo [m/s]
p = pressione del gas [bar(a)]
Scelta componenti adeguati;
Scelta tipologia e potenzialità centrale di
alimentazione;
Criteri di progettazione
pv
Q
d
⋅
⋅= 8,18
Ing. Giuseppe Patanè
38. 38
Criteri di progettazione
• Validazione finale;
– Verifica delle perdite di carico per il rispetto della pressione minima di distribuzione;
– Perdite di carico distribuite:
formula di Darcy-Weisbach
nel caso di moto laminare
– hL = perdite di carico distribuite per un condotto lungo L [m di colonna di liquido]
– fd = coefficiente d’attrito di Darcy
– D = diametro interno tubazione [m]
– v = velocità del fluido all’interno della tubazione [m/s]
– g = accelerazione di gravità
– L = lunghezza del tratto di tubazione in esame [m]
– ρ = densità del fluido [Kg/m3]
– µ = viscosità dinamica del fluido [Pa*m]
– Perdite di carico localizzate:
– hc = perdite di carico concentrate [metri di colonna di liquido]
– k = coefficiente di resistenza (reperibili dai costruttori di tubi di rame)
Verifica della pressione di distribuzione minima:
Pdist_min = Pdist_nom – ∆Prid - ∆PL - ∆PC – ∆Ppresa
gD
Lvf
h d
L
⋅⋅
⋅⋅
=
2
2
g
v
khc
⋅
⋅=
2
2
e
d
R
f
64
=
µ
ρ dv
Re
++
=
Ing. Giuseppe Patanè
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Grazie per l’attenzione
I gas medicinali negli ospedali: la sicurezza impiantistica.
Ing. Giuseppe Patanè
Catania, 05 Novembre 2010
Commissione Energia e Impianti
Ing. Giuseppe Patanè
