Quais são os requisitos para tubos de aço inoxidável usados em dutos de oxigênio médico?

Os requisitos para tubos de aço inoxidável usados em dutos de oxigênio médico envolvem principalmente material, especificações, desempenho, processamento e segurança, etc., para garantir a segurança, confiabilidade e limpeza da entrega de oxigênio. Os requisitos específicos são os seguintes: 

I. Requisitos de Material

1. Tipos de Aço Inoxidável

O aço inoxidável austenítico (como 304, 304L, 316, 316L) é preferido devido à sua excelente resistência à corrosão, resistência à oxidação e propriedades não magnéticas, que podem evitar a ferrugem ou a queda de partículas metálicas durante o transporte de oxigênio.

O aço inoxidável martensítico (como 410, 420) é proibido devido à sua baixa resistência à corrosão e propriedades magnéticas, que podem causar perigos de segurança em ambientes de oxigênio sob alta pressão.

2. Controle da Composição Química

Conteúdo de carbono (C): Normalmente, é exigido que seja ≤0,03% (como 304L, 316L) para reduzir o risco de corrosão intergranular.

Conteúdo de enxofre (S) e conteúdo de fósforo (P): Devem ser estritamente limitados (por exemplo, ≤0,03%) para evitar que impurezas afetem a resistência e a resistência à corrosão do material. 

II. Especificações e Requisitos de Dimensão

1. Diâmetro e Espessura da Parede do Tubo

O diâmetro do tubo é determinado com base na vazão de oxigênio, pressão e cenários de aplicação (por exemplo, DN15 - DN50 é comumente usado em enfermarias de hospitais). A espessura da parede deve atender aos requisitos de resistência à pressão e estar em conformidade com os padrões de GB/T 14976 "Tubos de Aço Inoxidável Sem Costura para Transporte de Fluidos" ou GB/T 12771 "Tubos de Aço Inoxidável Soldados para Transporte de Fluidos".

As tubulações de oxigênio de alta pressão (como o tronco principal de um sistema central de fornecimento de oxigênio) devem usar tubos sem costura para garantir a resistência; os ramos de baixa pressão podem usar tubos soldados, mas as soldas devem ser submetidas a testes não destrutivos (como testes radiográficos ou de correntes parasitas).

2. Rugosidade da Superfície

A rugosidade da superfície interna (Ra) dos tubos deve ser ≤0,8μm, ou até mesmo ≤0,4μm, para reduzir a resistência ao escoamento e a adesão de impurezas, e para evitar o acúmulo de eletricidade estática ou a geração de faíscas. 

III. Requisitos de Desempenho

1. Resistência à Pressão e Resistência

Deve atender aos requisitos de pressão de projeto (por exemplo, a pressão de trabalho comum de oxigênio médico é de 0,2 - 0,6 MPa) e passar no teste hidrostático (a pressão de teste é 1,5 vezes a pressão de trabalho) e no teste pneumático para garantir que não haja vazamento.

As propriedades mecânicas, como resistência à tração e resistência à fluência do material, devem estar de acordo com as normas nacionais relevantes.

2. Resistência à Corrosão

Deve passar no teste de corrosão intergranular (por exemplo, GB/T 4334) para garantir que não ocorra corrosão em ambientes úmidos ou oxidantes, evitando a contaminação do oxigênio por ferrugem. 

IV. Requisitos de Processamento e Fabricação

1. Processamento de Tubos

Corte: Deve ser usado corte mecânico ou corte a plasma. Após o corte, as bordas e as camadas de óxido devem ser removidas para evitar resíduos de detritos.

Soldagem: Deve ser adotada a soldagem com proteção de gás inerte (como a soldagem TIG) para garantir junções de solda lisas sem poros. Após a soldagem, deve ser realizada a lavagem ácida e o tratamento de passivação para aumentar a resistência à corrosão.

Flexão: O raio de flexão deve ser ≥ 3 vezes o diâmetro do tubo para evitar arranhões ou deformações na parede interna.

2. Limpeza e Desengraxamento

Antes da instalação, deve ser realizada um tratamento rigoroso de desengraxamento (usando solventes como tetracloreto de carbono ou tricloroetileno) para remover manchas de óleo e gordura, evitando o contato com oxigênio, que pode causar combustão ou explosão.

Após a limpeza, deve ser selado para armazenamento para evitar contaminação secundária. Durante a instalação, deve-se usar luvas livres de óleo para a operação.

V. Requisitos de Segurança e Instalação

1. Anti-estático e Terreamento

Os tubos de aço inoxidável devem ser aterrados de forma confiável para evitar o acúmulo de eletricidade estática gerada pelo fluxo de oxigênio. A resistência de aterramento deve ser ≤ 10Ω. Placas condutoras devem ser pontilhadas nas conexões dos tubos para garantir a condução da eletricidade estática.

2. Marcação e Proteção

A superfície externa dos tubos deve ser pintada de azul (a cor padrão para oxigênio médico) e marcada com palavras de aviso como "Oxigênio" e "Sem Óleo". Envoltórios protetores devem ser adicionados quando os tubos passam através de paredes ou pisos para evitar danos mecânicos.

VI. Normas e Certificações

É necessário cumprir as normas nacionais (como a GB 50751 "Código Técnico para Engenharia de Gases Médicos", GB 150 "Recipientes de Pressão") e as normas da indústria (como a YY/T 0801 "Tubos Metálicos Sólidos para Gases Médicos e Vácuo"). Em alguns cenários, é necessária a certificação de terceiros (como a Certificação do Sistema de Gestão da Qualidade de Dispositivos Médicos ISO 13485) para garantir que os materiais e processos atendam aos requisitos médicos. 

Resumo

Para tubos de aço inoxidável utilizados em dutos de oxigênio médico, é necessária um controle abrangente desde o material, processamento, desempenho até a proteção contra riscos. O objetivo principal é garantir a limpeza e segurança da transmissão de oxigênio e evitar acidentes médicos causados por defeitos no material ou contaminação. Em aplicações práticas, é necessário selecionar os tubos de aço inoxidável adequados em combinação com as especificações de projeto, cenários de uso e requisitos regulatórios, e seguir estritamente as normas de instalação.

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