REPUBLIQUE DU BENIN
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MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
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UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI
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ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI
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DEPARTEMENT DE GENIE BIOMEDICAL
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Option : Maintenance Biomédicale et Hospitalière
Pour l’obtention du
THEME :
Lieu de stage : Centre Hospitalier Départemental du Mono-Couffo Réalisé et soutenu par :
Djibi Thierry KEGBE Sous la direction de :
Tuteur : Superviseurs : M. Victor K. TININ
Chef service maintenance
du CHD/Mono-Couffo
ETUDE ANALYTIQUE ET COMPARATIVE DES DISPOSITIFS D’OXYGENOTHERAPIE ET PROPOSITION DU GUIDE DE MAINTENANCE DU CONCENTRATEUR D’OXYGENE ZEFIR 5
Année Académique 2017-2018 7ème Promotion
Ing Etienne C. SACRAMENTO Enseignant à l’EPAC
Ing Patrice C. BOHOUN
Enseignant à l’EPAC
Dédicace DEDICACE
Je tiens à dédier ce travail à ma mère, Kouèssiba KOUDOUHOUE et à toute la famille KEGBE en particulier, Kélè KEGBE.
Réalisé et soutenu par Djibi Thierry KEGBE
Remerciements
ii
REMERCIEMENTS
Nous ne saurions commencer la rédaction de ce présent rapport sans adresser nos sincères remerciements à Dieu, le Tout-Puissant qui nous prête toujours vie. Nous prions tous ceux qui de près ou de loin, n’ont pas marchandé leur soutien pour contribuer d’une manière ou d’une autre à l’aboutissement de ce présent rapport, de bien vouloir trouver ici, l’expression de notre profonde gratitude, en l’occurrence :
Le Directeur de l’EPAC, Professeur Mohamed M. SOUMANOU qui nous a permis de suivre notre formation dans de bonnes conditions ;
Le chef de notre département, Professeur Latif FAGBEMI et le père fondateur dudit département, Professeur Daton MEDENOU pour nous avoir imprimé la rigueur au travail ;
Tout le corps professoral de l’EPAC qui a contribué à notre formation ;
L’Ingénieur Etienne C. SACRAMENTO et l’Ingénieur Patrice C. BOHOUN pour avoir accepté superviser ce travail en dépit de leurs multiples occupations ;
Le Directeur du CHD/Mono-Couffo, Monsieur Codjo A. Oscar AMOUSSOU pour nous avoir permis d’effectuer notre stage dans ledit hôpital ;
Le chef service maintenance du CHD/Mono-Couffo, Monsieur Victor K. TININ et ses collaborateurs pour leur encadrement ;
Mon feu père, Fangbédji KEGBE pour avoir contribué à mon instruction ;
Ma très chère mère, Kouèssiba KOUDOUHOUE dont mon épanouissement et ma réussite ont toujours été en la faveur de ses multiples efforts ;
Mon grand frère, Kélè KEGBE dont son soutien constant a contribué à la réussite de mon cursus universitaire ;
Mes frères et sœurs en particulier Laurent KEGBE, Sétor KEGBE, Faustin KEGBE, Mahoutodji KEGBE, Nestor KEGBE, Emile KEGBE et N’todé KEGBE pour leur amour fraternel et leur assistance ;
Ma tante, Célestine KOUDOUHOUE pour son intime affection et son assistance lors du stage ;
Mes cousins et cousines, en particulier Brûno Jéconias METONGNINOU pour son chaleureux accueil lors du stage ;
Mes amis Mauriéna K. TODE, Sergent Modeste C. AHOUETOGNON et Augustin S. EKE pour leur affection ;
Mon oncle Jacob BALLO pour son accompagnement et son assistance ;
Remerciements
Monsieur Brice KODJELA pour ses conseils et apports considérables ;
Mademoiselle Eléonore GBEVOUN, ma camarade de stage pour son esprit de travail d’équipe et d’échange ;
Tous les camarades de la 7ème promotion du Génie Bio-Médical ;
Le Président du jury, Professeur Daton MEDENOU et les Honorables membres du jury, Ingénieur Patrice C. BOHOUN et Ingénieur Clovis APOVO pour avoir accepté consacrer leur précieux temps à l’appréciation de ce travail.
Tous ceux qui nous n’avons pas pu nommer dans ce rapport et qui nous ont soutenu, ils ne demeurent pas moins pour nous.
Réalisé et soutenu par Djibi Thierry KEGBE
Liste des acronymes et abréviations
iv
LISTE DES ACRONYMES ET ABREVIATIONS AFNOR : Association Française de Normalisation
BPOC : Broncho-Pneumopathie Obstructive Chronique CA : Conseil d’Administration
CHD : Centre Hospitalier Départemental CHS : Commission d’Hygiène et de Sécurité CI : Contrôle Interne
CMC : Commission Médicale Consultative CODIR : Comité de Direction
CPU : Collège Polytechnique Universitaire DEL : Diode Electro-Luminescente
DIEM : Division Infrastructures, Equipements et Maintenance O2 : Oxygène
OMS : Organisation Mondiale de la Santé PSA : Pressure Swing Adsorption
SAAE : Service des Affaires Administratives et Economiques SAF : Service des Affaires Financières
SG : Secrétariat Général
SITEX : Société Industrielle de Textile SMT : Service Médico-Technique
Liste des tableaux, figures, photos et images
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 2.1: Activités de la Division Infrastructure, Equipements et Maintenance ... 17
Tableau 3.1: Travaux de maintenance corrective effectués ... 19
Tableau 4.1 : Récapitulatif de la comparaison des dispositfs d’oxygénothérapie ... 34
Tableau 4.2: Décomposition structurelle du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ... 46
Tableau 4.3: Guide de maintenance corrective du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ... 51
LISTE DES FIGURES Figure 1.1: Organigramme de l'EPAC ... 6
Figure 2.1: Organigramme du CHD/Mono-Couffo ... 12
Figure 2.2: Procédure d'intervention du service de maintenance ... 15
Figure 4.1: Composition de l'air ... 24
Figure 4.2: Etat de l'azote et de l'oxygène en fonction de la température... 25
Figure 4.3: Schéma synoptique du système de production d’oxygène liquide... 26
Figure 4.4: Schéma synoptique d'une centrale PSA ... 28
Figure 4.5: Schéma du cycle de Skarström ... 29
Figure 4.6: Schéma synoptique du principe de fonctionnement du concentrateur d’oxygène ... 30
Figure 4.7: Schéma du circuit pneumatique du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ... 41
Figure 4.8: Schéma du circuit électronique du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ... 43
Figure 4.9: Organigramme de la maintenance ... 49
Figure 4.10: Logigramme de maintenance de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ... 55
LISTE DES PHOTOS Photo 1.1: Vue de l'EPAC ... 3
Photo 2.1: Vue de l’entrée du CHD/Mono-Couffo ... 9
LISTE DES IMAGES Image 4.1: Bocal contenant de l'oxygène liquide ... 26
Réalisé et soutenu par Djibi Thierry KEGBE
Résumé
vi
RESUME
L’oxygénothérapie est un traitement d’ordre clinique destiné aux patients souffrant d’insuffisance respiratoire impliquant en milieu hospitalier, l’utilisation des dispositifs médicaux qu’il convient d’appeler dispositifs d’oxygénothérapie. Il s’agit des réservoirs cryogéniques contenant de l’oxygène à l’état liquide, lesquels réservoirs sont généralement utilisés dans les pays industrialisés, des centrales PSA servant à remplir des bouteilles d’oxygène gazeux encore appelés obus ; où l’oxygène est comprimé à une pression de 200 bars sous forme gazeuse et des concentrateurs d’oxygène qui sont de petits meubles délivrant l’air enrichi en oxygène jusqu’à 95%. Ces dispositifs d’oxygénothérapie présentent sur la base de leur principe de fonctionnement et du point de vue coût, des avantages et inconvénients. Ainsi, les personnels cliniques accordent de priorité à tel dispositif d’oxygénothérapie plutôt qu’à tel autre. L’utilisation du concentrateur d’oxygène est la plus répandue dans les hôpitaux en raison de ses multiples avantages. Alors, il urge d’envisager un programme de maintenance, au même titre que les dispositifs médicaux, aux fins de garantir la disponibilité du concentrateur d’oxygène et c’est bien d’ailleurs le but poursuivi par notre travail : « Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ».
Mots clés : Oxygénothérapie, Insuffisants respiratoires, Dispositifs d’oxygénothérapie, Oxygène et Maintenance
Abstract ABSTRACT
The oxygen therapy is a treatment for insufficient respiratory patients involving in hospital environment, the use of oxygen devices. These oxygen devices are cryogenic tanks containing oxygen at liquid condition ; which cryogenic tanks are generally used in developed countries, PSA centrals serving to fill some bottles where the oxygen is compressed at 200 bars in gaseous form and oxygen concentrators which are small furnitures delivering the oxygen enriched air to around 95%. These oxygen devices present based of their operation and in terms of cost, advantages and disadvantages. Therby, clinical personals privilege such oxygen device rather than another. The use of oxygen concentrator is frequent in the hospitals due of sevral advantages. So, it is urgent to envisage a maintenance program, same title that medical devices, in order to ensure availability of oxygen concentrator and elsewhere is the goal of our work : « Analytic and comparative study of oxygen therapy devices and proposition of maintenance guidebook of oxygen concentrator ZEFIR 5 ».
Key words : Oxygen therapy, Respiratory insufficients , Oxygen therapy devices , Oxygen and Maintenance
Réalisé et soutenu par Djibi Thierry KEGBE
Table des matières
viii
TABLE DES MATIERES
DEDICACE ...i
REMERCIEMENTS ... ii
LISTE DES ACRONYMES ET ABREVIATIONS ... iv
LISTE DES TABLEAUX ... v
LISTE DES FIGURES ... v
LISTE DES PHOTOS ... v
LISTE DES IMAGES ... v
RESUME ... vi
ABSTRACT ... vii
TABLE DES MATIERES ... viii
INTRODUCTION GENERALE ... 1
PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DE L’EPAC ET DU CHD/MONO-COUFFO ... 2
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA STRUCTURE DE FORMATION ... 3
1.1. Photographie de la structure de formation : l’EPAC ... 3
1.2. Historique de l’EPAC ... 3
1.3. Missions de l’EPAC ... 4
1.4. Organigramme de l’EPAC ... 5
1.5. Organisation académique de l’EPAC ... 7
1.6. Présentation du département de Génie Bio-Médical... 7
CHAPITRE 2 : PRESENTATION DU LIEU DE STAGE ... 9
2.1. Photographie du CHD/ Mono-Couffo ... 9
2.2. Historique du CHD/ Mono-Couffo ... 9
2.3. Missions du CHD/ Mono-Couffo ... 10
2.4. Présentation des services du CHD/ Mono-Couffo ... 10
2.5. Fonctionnement du CHD/ Mono-Couffo ... 13
2.6. La DIEM du CHD/ Mono-Couffo ... 14
2.6.1. Présentation ... 14
2.6.2. Missions ... 16
2.6.3. Organisation structurelle ... 16
DEUXIEME PARTIE : DEROULEMENT DU STAGE ET ... 18
DEVELOPPEMENT DU THEME ... 18
CHAPITRE 3 : DEROULEMENT DU STAGE ... 19
3.1. Travaux de maintenance corrective... 19
Table des matières
3.2. Travaux d’installation ... 20
3.3. Autres travaux effectués ... 20
3.4. Remarques ... 20
3.5. Suggestions ... 21
Chapitre 4 : Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ... 22
4.1. Problématique et objectifs de l’étude ... 22
4.1.1. Problématique ... 22
4.1.2. Objectifs ... 23
4.2. Etude analytique des dispositifs d’oxygénothérapie... 23
4.2.1. Généralités sur l’oxygénothérapie ... 23
4.2.2. Les différents types de dispositifs d’oxygénothérapie ... 24
4.2.2.1. Les réservoirs cryogéniques ... 24
4.2.2.1.1. Principe de fonctionnement ... 25
4.2.2.1.2. Schéma synoptique ... 26
4.2.2.3. Les centrales PSA ... 27
4.2.2.3.1. Principe de fonctionnement ... 27
4.2.2.3.2. Schéma synoptique ... 28
4.2.2.4. Les concentrateurs d’oxygène ... 29
4.2.2.4.1. Principe de fonctionnement ... 30
4.2.2.4.2. Schéma synoptique ... 30
4.3. Les dispositifs d’oxygène au CHD/ Mono-Couffo ... 31
4.3.1. Les bouteilles d’oxygène gazeux ... 31
4.3.1.1. Généralités ... 31
4.3.1.2. Description d’une bouteille d’oxygène gazeux et ses accessoires ... 31
4.3.1.3. Dispositions sécuritaires et recommandations ... 33
4.4. Comparaison des dispositifs d’oxygénothérapie ... 34
4.5. Réflexion sur le coût de revient de l’oxygène médical au CHD/ Mono-Couffo ... 36
4.6. Proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ... 36
4.6.1. Historique du concentrateur d’oxygène ... 36
4.6.2. Fonctionnement ... 38
4.6.2.1. Le circuit pneumatique ... 38
4.6.2.1.1. Composants actifs ... 38
4.6.2.1.2. Les composants passifs ... 39
4.6.2.1.3. Les composantes de liaison ... 40
Réalisé et soutenu par Djibi Thierry KEGBE
Table des matières
x
4.6.2.2. Le circuit électronique ... 42
4.6.2.2.1. Technologie du capteur à oxygène SensO2 ... 43
4.6.2.3. Principe de fonctionnement ... 45
4.6.3. Décomposition structurelle (groupes fonctionnels, modules, unités de montage et pièces) .. 45
4.6.4. Guide de maintenance ... 47
4.6.4.1. Généralités sur la maintenance ... 47
4.6.4.2. Maintenance préventive ... 50
4.6.4.3. Maintenance corrective ... 51
4.6.4.4. Logigramme de maintenance ... 55
CONCLUSION GENERALE ... 56
BIBLIOGRAPHIE ... 57 ANNEXES ... A Annexe 1 : Registre de maintenance préventive du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ... B Annexe 2 : Histoire et statut de l’oxygène ... C Annexe 3 : Bouteilles d’oxygène gazeux : modèles, contenance et calcul d’autonomie ... D Annexe 4 : Description de la zéolithe ... E Annexe 5 : Photos des équipements ... F
Introduction générale
INTRODUCTION GENERALE
L’hôpital est un lieu de conservation et de restauration de la santé de l’homme par les soins qui dépendent d’un certain nombre de médicaments dont l’oxygène médical, utilisé en pratique clinique depuis plus de 200 ans. Il figure par ailleurs sur la liste des médicaments de l’OMS et pourtant il n’est généralement pas toujours disponible dans les hôpitaux des pays en développement où la charge de mortalité impliquant des nouveau-nés, des enfants et des adultes gravement malades pèse le plus lourdement. Les raisons de cette indisponibilité de l’oxygène tiennent souvent à l’absence de l’infrastructure nécessaire à l’installation et au maintien en fonctionnement d’une alimentation fiable en oxygène ainsi qu’au coût de la mise en place d’une telle infrastructure. En général, l’oxygène s’obtient à partir des réservoirs cryogéniques, des centrales PSA et des concentrateurs d’oxygène.
Le Centre Hospitalier Départemental du Mono-Couffo ayant servi de cadre à notre stage de fin de formation du 02 juillet au 21 septembre 2018, utilise à l’instar des autres hôpitaux, des concentrateurs d’oxygène et des bouteilles d’oxygène gazeux pour la prise en charge des patients oxygénodépendants. En raison de la préciosité de l’oxygène dans l’hôpital, il est impérieux de garantir la disponibilité des dispositifs d’oxygénothérapie, dans le cas d’espèce, le concentrateur d’oxygène en se reportant à son guide de maintenance.
Dans ce présent rapport structuré en deux parties, nous présenterons l’aperçu de la structure de formation au chapitre 1 et celui du lieu de stage au chapitre 2 dans la première partie. Au niveau de la seconde partie, nous décrirons les travaux effectués au cours du stage au chapitre 3 puis au chapitre 4, nous nous attarderons sur notre thème de fin d’étude : « Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ».
Réalisé et soutenu par Djibi Thierry KEGBE
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Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
PREMIERE PARTIE :
PRESENTATION DE L’EPAC
ET DU CHD/MONO-COUFFO
Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
1.1. Photographie de la structure de formation : l’EPAC
Photo 1.1: Vue de l'EPAC [Source : KEGBE]
1.2. Historique de l’EPAC
Le Collège Polytechnique Universitaire avait ouvert ses portes à ses premiers étudiants en février 1977. Fruit de la coopération bénino-canadienne, il devint le 25 février 2005, Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi, un établissement public de formation scientifique et technique supérieure orientée vers la professionnalisation. En tant que tel, il était un maillon capital de notre système universitaire, mieux du système éducatif béninois.
Entre octobre 1982 et juillet 1996, 896 étudiants étrangers avaient été inscrits, soit en moyenne 70 étudiants par an. Grâce à leur soif de toujours savoir et à l’effort permanent fourni par les étudiants, l’ex-CPU pouvait s’en réjouir d’un taux moyen de réussite avoisinant 94%. La première promotion est sortie en 1980.
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA STRUCTURE DE
FORMATION
Réalisé et soutenu par Djibi Thierry KEGBE
4
Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
A l’origine, on pouvait compter parmi les formateurs, un grand nombre d’enseignants canadiens ; mais grâce à la politique de relève appliquée par le Bénin, le nombre d’enseignants canadiens avait progressivement diminué pour être totalement remplacé par un nombre important d’enseignants nationaux de haut niveau académique.
L’ex-CPU à un moment donné de son évolution, était devenu une institution prête à générer dans un avenir proche, des ingénieurs de conception ; ce qui d’ailleurs urgeait à partir du moment où, d’année en année, les besoins en formation d’ingénieurs devenaient de plus en plus pressant, obligeant ainsi à l’ouverture du second cycle.
Le 25 février 2005, le Président de la République, Chef de l’Etat, Chef du gouvernement, signe un décret (N°2005-078) portant création, attribution, organisation et fonctionnement de l’EPAC, « une Ecole Supérieure à caractère de Grande Ecole » dépendant directement de l’UAC.
Un an auparavant, c’est-à-dire depuis la rentrée académique 2003-2004, la première promotion EPAC a dû effectuer sa rentrée en Prépa, Secteur Industriel et ce, malgré toutes les difficultés inhérentes à toute entreprise humaine.
1.3. Missions de l’EPAC
L’ex-CPU, établissement d’enseignement supérieur, accueillait des bacheliers venant de nos lycées et collèges. A la fin de leur cursus universitaire, qui durait trois (03) ans, ils sortaient techniciens supérieurs munis d’un Diplôme d’Etudes Techniques Supérieures (DETS), et bien plus tard, d’un Diplôme d’Ingénieur des Travaux (DIT).
Par ailleurs, il faut rappeler que l’ex-CPU n’avait pas pour seule mission la formation des bacheliers pour le grade de Technicien Supérieur, mais il avait été mis en place, en plus du cycle de la formation initiale, un système d’enseignement basé sur un programme de perfectionnement et de formation continue du personnel des entreprises, qui jour après jour, connut un essor prodigieux. Ledit programme intéresse notamment les anciens diplômés de l’ex-CPU et les professeurs de l’Enseignement Technique Secondaire (ETS). Il aide en l’occurrence, les premiers à se préparer pour les études d’ingénieur de conception en Génie Civil et Géomantique ainsi que pour les Diplômes d’Etudes Approfondies (DEA) de Biologie Humaine Tropicale (BHT). Un autre
Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
programme, celui consacré à la formation des formateurs, a permis d’instaurer par exemple un DEA interafricain de Sciences Pour l’Ingénieur (SPI) et une formation doctorale dont l’importance pour la carrière des enseignants de l’ex-CPU se passe de tout commentaire.
Parallèlement à tout ce qui précède, il convient de mentionner que l’ex-CPU ne développait pas que des activités qui relèvent du domaine pédagogique. L’ex-CPU était aussi une institution prestataire de services à travers un certain nombre d’unités de production créées dans les différents départements ; citons entre autres :
le Centre Cunicole de Recherche et d’Informations (CE.CU.R.I.) ;
le Centre Universitaire de Mécanique Générale (C.U.M.E.G.) ;
l’Unité de Prestation de Services du Génie Electrique (U.P.S.G.E.) ;
le Centre Autonome de Radiologie (C.A.R.) ;
le CPU-Informatique ;
le Complexe Clinique de Laboratoire et Pharmacie Vétérinaires (CCLPV) ;
le Laboratoire de Recherche en Biologie Appliquée (LARBA) ;
le Laboratoire d’Etude en Technologies de l’Information Appliquée (LETIA) ;
le Centre Universitaire de Promotion des Petites Entreprises (CUPPE), créé au CPU pour aider les finissants à se prendre en charge en créant leur propre entreprise.
1.4. Organigramme de l’EPAC
Le schéma ci-dessous présente de manière synthétique, l’organisation structurelle de l’EPAC.
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Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
Figure 1.1: Organigramme de l'EPAC [Source : Document administratif de l’EPAC]
Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
1.5. Organisation académique de l’EPAC
Au plan académique, l’EPAC compte onze (11) départements, répartis en deux secteurs :
Secteur biologique :
département de Génie de l’Environnement (GEn) ;
département de Génie de l’Imagerie Médicale et de la Radiobiologie(GIMR) ;
département de Génie de la Biologie Humaine (GBH) ;
département de Production et Santé Animales (PSA) ;
département de Génie de la Technologie Alimentaire (GTA).
Secteur industriel :
département de Génie Informatique et Télécommunications (GIT) ;
département de Génie Electrique (GE) ;
département de Génie Mécanique et Energétique (GME) ;
département de Génie des Procédés Chimiques (GPC) ;
département de Génie Civil (GC) ;
département de Génie Bio-Médical (GBM).
1.6. Présentation du département de Génie Bio-Médical
Le département de Génie Bio-Médical a vu le jour à l’aube de l’année académique 2009- 2010. Il a pour mission de former des techniciens en Maintenance Biomédicale et Hospitalière ainsi que des ingénieurs biomédicaux. Il est actuellement dirigé par le Professeur Latif FAGBEMI.
La formation des techniciens dans ce département se déroule en six (06) semestres ; un total de trois années dont la première dure deux semestres et se passe en majeur partie en tronc commun avec d’autres filières en licence professionnelle. Après ces deux (02) semestres de cours ; le troisième, quatrième et cinquième semestre sont consacrés à la spécialisation en Maintenance Biomédicale et Hospitalière.
A la fin du deuxième et quatrième semestre, le département de Génie Bio-Médical envoie ses étudiants en stage, le premier stage pour leur immersion et l’observation des travaux de maintenance dans le milieu hospitalier et le deuxième stage pour leur participation aux travaux de
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Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
maintenance. Le dernier semestre est consacré au projet de fin de cycle de formation. Au cours de ce semestre, l’étudiant à travers un stage pratique, développe un thème d’utilité pratique.
Ainsi, le département de Génie Bio-Médical de l’EPAC verra sortir cette année, sa septième promotion de techniciens biomédicaux.
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2.1. Photographie du CHD/ Mono-Couffo
La photo ci-dessous illustre l’entrée du CHD/ Mono-Couffo.
Photo 2.1: Vue de l’entrée du CHD/Mono-Couffo [Source : KEGBE]
2.2. Historique du CHD/ Mono-Couffo
Selon l’histoire, le CHD/ Mono-Couffo est né d’une situation dramatique. En effet, l’idée de construction d’un hôpital "digne du nom" est apparue suite au décès d’un cadre chinois travaillant à la SITEX de Lokossa, faute de soins sanitaires adéquats. L’émotion suscitée par le décès de ce dernier a laissé place à l’esprit d’innovation de la coopération chinoise qui, avec le soutien des sages de la localité et du gouvernement béninois, implanta une structure sanitaire sur le lieu. Mis en service le 04 avril 1997, le CHD/ Mono-Couffo a connu successivement à sa tête cinq (05) Directeurs : Monsieur Marcelin AYI en est le premier (1997-1999), Monsieur Candide HOUNKANRIN (1999-2001), Monsieur Pascal OMYALE (2001-2004), Monsieur Samè AMOUSSOU (2004-2012) et Monsieur Codjo A. Oscar AMOUSSOU qui est l’actuel Directeur du centre depuis le 22 Août 2012.
CHAPITRE 2 : PRESENTATION DU LIEU DE STAGE
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Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
Le CHD/ Mono-Couffo se situe dans la ville de Lokossa sur une superficie de 2ha 77a 08ca avec une capacité de 120 lits à l’ouverture et offre d’innombrables soins sanitaires aux habitants venant de divers horizons en général, et en particulier à ceux des départements du Mono et du Couffo.
2.3. Missions du CHD/ Mono-Couffo
Au départ le CHD/ Mono-Couffo avait pour mission de recevoir dans le but d’un diagnostic et d’un traitement pendant un temps limité, des malades et des femmes en couche. Cette mission s’est considérablement diversifiée aujourd’hui et comprend désormais l’hébergement et les soins, l’enseignement médical et paramédical, la formation du personnel médical et paramédical, l’éducation pour la santé et la médecine préventive.
Par ailleurs, le CHD/ Mono-Couffo étant un centre de référence, il se doit d’appuyer les hôpitaux de zone des deux départements en matière de soins et de formation ainsi que la recherche opérationnelle et appliquée.
2.4. Présentation des services du CHD/ Mono-Couffo
Le CHD/ Mono-Couffo dispose d’une structure organisationnelle bien hiérarchisée et est subdivisé en services administratifs et médicaux. Les premiers s’occupent de l’approvisionnement et des logistiques, de la gestion du personnel, de la comptabilité, de la quantification et de la valorisation des prestations médicales. Les seconds sont chargés des consultations, des soins aux hospitalisés et des examens médicaux. Ainsi, le CHD/Mono-Couffo se stratifie comme suit :
Service des Affaires Administratives et Economiques :
Division infrastructures, équipements et maintenance ;
Division gestion des malades et statistiques ;
Division gestion administrative et du personnel ;
Division économat ;
Garde ;
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Comptabilité budgétaire ;
Cuisine.
Service des Affaires Financières :
Division comptabilité générale et analytique ;
Division opération bancaire ;
Division recouvrement ;
Division hygiène hospitalière.
Service Médico-Technique :
Médecine interne ;
Bloc opératoire ;
Pédiatrie ;
Maternité ;
Gynéco-Obstétrique ;
Urgences ;
Ophtalmologie ;
Oto-Rhino-Laryngologie ;
Odonto–Stomatologie ;
Unité de cardiologie ;
Unité de diabétologie ;
Laboratoire ;
Radiologie ;
Pharmacie ;
Kinésithérapie.
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Figure 2.1: Organigramme du CHD/Mono-Couffo [Source : Document administratif du CHD/Mono-Couffo]
CONSEIL D'ADMINISTRATION
CONTROLEUR INTERNE
DIRECTEUR
SAAE
DGAP SECT.
GEST ADM SECT SOLD ACCES
DGMAS SECT ACCUEIL
SECT STAT SECT FACTU
SECT ARCHI
SECT MORGUE
DE SECT ACHAT ET APPRO
SECT COMPTA BUDGET
SECT GEST UNITES
AUXI
DEM SECT BATI SECT GEST GARAGE
DGS DAS
SECT PC CAS SOCIAL
SECT ACRN
SAF
DCB SECT COMPTA GENE ET ANALY
SECT BUDGET
DROB SECT CAISSE
SECT OPER DE BANQUE
SMT
DIV MEDICO TECHNIQUE
SECT PHARMA
SECT LABO SECT IMAGERIE
SECT BANQUE DE SANG
SECT REED FONCT
DIV HOSP ET PC MEDICA
SECT BLOC OPERA SECT CHIRUR
SECT MED SP
MED SECT GYNE- OBSTE SECT PEDIATRIE
SECT ORL
SECT OPHTALMO
SECT ANESTHE
SECT STOMATO
DIV SANTE MAT INF
SECT CONSULTATION
SECT VACCINA SECT INFO EDUC COM SURVEILLANT
GENERAL
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2.5. Fonctionnement du CHD/ Mono-Couffo
L’administration du CHD/ Mono-Couffo se fait par plusieurs organes. Il s’agit de l’organe de décision et des organes consultatifs.
L’organe de décision
Le principal organe de décision du CHD/ Mono-Couffo est le CA qui est un organe délibérant.
Il administre le centre et est investi des pouvoirs les plus étendus pour agir en toutes circonstances dans la limite de l’objet social.
En effet, le CHD/ Mono-Couffo est conduit par le Directeur qui, tout en restant dans les objectifs généraux définis par le CA, dirige l’hôpital par une politique de développement. Il est l’ordonnateur du budget du centre et veille à son exécution tant en recettes qu’en dépenses, conformément aux textes en vigueur. L’administration du CHD/ Mono-Couffo, en dehors de la direction, dispose de quatre (04) services administratifs à savoir : le SAAE, le SAF, le SG et le CI.
Par ailleurs, le SMT, bien que n’ayant pas une existence matérielle, est dirigé par le Président de la CMC. Les organes consultatifs sont : le CODIR, la CMC et la CHS qui sont tous fonctionnels.
Le Comité de Direction
Le CODIR est l’organe consultatif obligatoire pour l’administration de l’hôpital. Il est présidé par le Directeur de l’hôpital. Ce comité se réunit tous les mois.
La Commission Médicale Consultative
La CMC donne ses avis sur les principales affaires concernant la gestion médicale et technique de l’hôpital tant pour le personnel (effectif, compétence, etc) que pour l’équipement des services matériels (qualité, réparation, etc). Ces avis et observations sont consignés dans un compte rendu signé du Président et remis au Directeur pour exploitation ou transmis par ce dernier au Président du CA.
La Commission d’Hygiène et de Sécurité
La CHS est un organe technique de contrôle et de gestion en matière d’hygiène et de sécurité. Ses activités couvrent pour l’hygiène : l’hygiène des espaces et des individus et aussi la
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salubrité. Ses activités couvrent pour la sécurité : la sécurité des personnes et leurs biens, celle du patrimoine du centre, les risques d’incendie ou d’inondation et les risques d’accident de travail. Par ailleurs, cette commission s’occupe de la formation continue des agents et du maintien de l’ordre au sein de l’hôpital en collaboration avec les agents de sécurité.
2.6. La DIEM du CHD/ Mono-Couffo 2.6.1. Présentation
A l’instar de tout hôpital, le CHD/ Mono-Couffo est doté de la Division Infrastructures, Equipements et Maintenance. Elle est actuellement sous la responsabilité de Monsieur Victor K.
TININ. Elle se décline en deux sections : la section électricité qui s’investit dans la section biomédicale et la section plomberie. L’hôpital fait appel à des prestataires externes pour des travaux se rapportant au froid et climatisation, à la soudure, à la mécanique, à la menuiserie et à la maçonnerie. Elle est constituée de trois (03) locaux : le premier contenant le Tableau Général de Basse Tension (TGBT) et où se trouve le bureau du chef service, le second dans lequel est installé le groupe électrogène de 99 KVA ; destiné également à l’emmagasinage des équipements défaillants et/ou déclassés et le troisième servant de salle de garde.
La procédure d’intervention du service de maintenance se schématise comme suit :
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Figure 2.2: Procédure d'intervention du service de maintenance [Source : KEGBE]
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2.6.2. Missions
La mission importante du service de maintenance est d’assurer le bon fonctionnement et la gestion du matériel médical. Pour ce faire, elle suit des procédures bien définies à savoir :
l’étude technique pour l’achat de nouveaux équipements ;
la réception et l’installation de nouveaux équipements ;
la formation du personnel utilisateur des appareils médicaux ;
la maintenance préventive et corrective ;
la mise à jour de l’inventaire du matériel médical ;
le suivi des travaux de maintenance ;
le suivi, la réception et l’expédition des pièces détachées et matériel en panne.
2.6.3. Organisation structurelle
Le tableau suivant illustre les activités de la Division Infrastructures, Equipements et Maintenance.
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Tableau 2.1: Activités de la Division Infrastructure, Equipements et Maintenance
Sections Activités
Biomédicale (prestation interne/externe)
Programmation des activités préventives et correctives
Réception et installation des nouveaux équipements médicaux
Formation des techniciens et utilisateurs
Relation avec la direction et les unités fonctionnelles
La supervision des activités des sections de la division
Le suivi rigoureux des programmes d’intervention et de la qualité des travaux effectués par les entreprises externes
Inventaire du parc d’équipements à maintenir
Electricité (prestation interne)
L’entretien du réseau électrique (armoire électrique, éclairage…)
Les installations électriques
L’entretien des groupes électrogènes
Plomberie (prestation interne)
L’entretien des dispositifs sanitaires
L’entretien des fosses septiques
Les installations de plomberie
L’entretien et le suivi des châteaux d’eau
Menuiserie (prestation externe)
Résolution des problèmes de menuiserie
Les installations de menuiserie
Froid et climatisation (prestation externe)
Installation et entretien des climatiseurs
Installation et entretien des réfrigérateurs et congélateurs
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DEUXIEME PARTIE :
DEROULEMENT DU STAGE ET
DEVELOPPEMENT DU THEME
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3.1. Travaux de maintenance corrective
Durant notre stage au CHD/Mono-Couffo dans le service de maintenance, la plupart des travaux de maintenance effectués sont de type correctif.
Nous en résumons certains dans le tableau suivant.
Tableau 3.1: Travaux de maintenance corrective effectués
Services Equipements Pannes Causes Actions menées
Microbiologie Microscope OLYMPUS CX41
Non allumage de la source lumineuse
Lampe halogène (12V/24W) grillée
Remplacement de la lampe Maternité Concentrateur
d’oxygène ZEFIR 5
Fuite au niveau du raccord en T Altération du raccord Remplacement du raccord Réanimation Concentrateur
d’oxygène ZEFIR 5 Pression d’oxygène insuffisante à la sortie de l’olive
Interrupteur marche/arrêt défectueux
Remplacement de l’interrupteur Chirurgie Lampe scialytique Ne s’allume pas Ampoules grillées
(25V/50W)
Remplacement des ampoules Ophtalmologie Microscope
ophtalmique YZ5X Zeiss
Non allumage de la source lumineuse
Lampe ( 12V/50W) grillée Remplacement de la lampe
Radiologie Appareil de
radiographie mobile SF 50AY
Impossibilité de choix des facteurs techniques
Desserrage des sélecteurs de kilovoltage et de milliampèrage
Serrage des sélecteurs
Réanimation Aspirateur de mucosité Hospivac 350
N’aspire pas Bouchage du tuyau d’aspiration
par le thrombus
Débouchage du tuyau et nettoyage de l’aspirateur
CHAPITRE 3 : DEROULEMENT DU STAGE
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3.2. Travaux d’installation
Pendant le stage, nous avons procédé à l’installation de certains équipements médicaux :
installation de pèse-personne mécanique avec toise SH-8024 à la maternité et à l’ophtalmologie ;
installation d’un appareil de radiographie mobile SF 100BY au service de la radiologie ;
installation d’un échographe Philips à la gynéco-obstétrique.
3.3. Autres travaux effectués
Outre ces travaux de maintenance corrective et d’installation auxquels nous avons assisté lors du stage, nous avons également procédé au remplacement des ampoules, des prises murales, de la serrure d’une porte au bloc opératoire, à la réparation d’un fauteuil de bureau du surveillant de la pédiatrie, à la réparation des chariots de transport des patients, au montage d’un chariot neuf de transport des matériels de stérilisation, à l’acquisition de transformateurs neufs, au nettoyage du groupe électrogène de l’hôpital, au désengorgement de la salle dans laquelle est installé le groupe électrogène, au nettoyage de la salle dans laquelle sont installés les surpresseurs pour l’extinction dans l’hôpital et à l’entretien du climatiseur monobloc SHARP du service de maintenance installé dès la création de l’hôpital en 1997.
3.4. Remarques
Le service de maintenance mène tant d’actions dans l’hôpital pour assurer la fiabilité des équipements aux fins de contribuer à la qualité des soins administrés aux patients. Toutefois, nous avons eu à faire des remarques lors de notre stage. Nous soulignons ainsi :
le manque de techniciens qualifiés au service de maintenance ;
l’insuffisance d’espace au sein du service de maintenance ;
l’absence d’un logiciel de gestion de maintenance pouvant programmer, gérer et conserver la traçabilité des travaux de maintenance ;
l’absence d’un programme de maintenance préventive ;
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l’indisponibilité des pièces de rechange ;
priorité accordée à la politique de maintenance externe ;
l’absence d’un magasin devant abriter les équipements déclassés.
3.5. Suggestions
Au regard de ces remarques, nous suggérons cette série d’actions pour le bon fonctionnement du service de maintenance, ce qui induira à coup sûr, autant bien la disponibilité des équipements médicaux que l’optimisation des soins de qualité :
recruter de techniciens qualifiés en maintenance biomédicale ;
loger le service de maintenance dans une pièce assez espacée ;
doter le service de maintenance d’un logiciel de gestion de maintenance pour l’informatisation de la maintenance ;
ériger un bâtiment devant abriter les équipements déclassés ;
allouer un budget à la maintenance chaque année ;
mettre en place une politique de maintenance préventive dans l’optique de réduire la probabilité de défaillance des équipements ;
intensifier les séances de recyclage des personnels actuellement en fonction au service de maintenance pour le renforcement de leur compétence.
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4.1. Problématique et objectifs de l’étude 4.1.1. Problématique
Dans nos hôpitaux, l’indisponibilité de l’oxygène est une situation qui prend de plus en plus de l’ampleur alors qu’il reste et demeure "le médicament" de première nécessité dans la prise en charge des patients souffrants d’insuffisance respiratoire plus spécifiquement dans les services de la maternité, la pédiatrie, la néonatologie, la chirurgie, la réanimation et les urgences. Pour assurer la disponibilité permanente de ce "précieux médicament" dans les hôpitaux, les dispositifs d’oxygénothérapie doivent être constamment maintenus en état de bon fonctionnement.
Au CHD/Mono-Couffo, c’est les concentrateurs d’oxygène et les bouteilles d’oxygène gazeux qui sont utilisés dans le cadre de l’oxygénothérapie. Dès le début de notre stage dans cet hôpital, nous nous sommes intéressés beaucoup plus aux équipements thérapeutiques ; spécifiquement les équipements de production de l’oxygène.
La remise en service du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 au service de réanimation après réparation a retenu toute notre attention. Nous avons jugé impérieux de participer au maintien en état de bon fonctionnement de cet appareil. En raison de cela, nous avons souhaité proposer un guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 après avoir étudié le fonctionnement des dispositifs d’oxygénothérapie.
Voilà ce qui sous-tend le choix de notre thème d’étude intitulé : « Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ».
Chapitre 4 : Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du
concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
Etude analytique et comparative des dispositifs d’oxygénothérapie et proposition du guide de maintenance du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5
4.1.2. Objectifs
L’objectif de ce travail est de garantir la disponibilité du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 et de proposer une idée d’approvisionnement permanent en oxygène au CHD/Mono-Couffo. Pour ce faire, nous avons :
étudié le principe de fonctionnement des dispositifs d’oxygène médical ;
établi un registre de maintenance préventive du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ;
proposé une série d’actions dans le cadre de la maintenance corrective du concentrateur d’oxygène ZEFIR 5 ;
proposé l’installation d’une centrale PSA pouvant répondre de manière autonome aux besoins en oxygène de l’hôpital.
4.2. Etude analytique des dispositifs d’oxygénothérapie 4.2.1. Généralités sur l’oxygénothérapie
La BPCO est comme son nom l’indique, une maladie chronique, lentement progressive et d’origine inflammatoire, caractérisée par une diminution non complètement réversible des débits aériens. La maladie évolue progressivement, parfois sur plusieurs années. Au début, elle se caractérise par un essoufflement à l’effort, et peut s’aggraver au fil des ans. A terme, le manque d'oxygène peut être ressenti même au repos. Par ailleurs, l’oxymétrie (pour la détermination de la saturation pulsée du sang en oxygène : SpO2) et la gazométrie (pour la détermination de la pression de l’oxygène dans le sang artériel : PaO2) constituent fondamentalement des examens pouvant évaluer le besoin en oxygène selon les indications. Dans l’un ou l’autre des cas, le sujet est admis à l’oxygénothérapie.
L’oxygénothérapie est une méthode de traitement par administration d’oxygène gazeux à une concentration plus élevée que celle de l’atmosphère selon deux modalités : l’oxygénothérapie à court terme en situation aigüe et l’oxygénothérapie à long terme en situation chronique. Elle permet de faire pénétrer l’oxygène dans l’arbre trachéobronchique aux moyens de lunettes nasales, de masque O2, de masque à venturi, de masque à haute concentration, de sondes nasales et de
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cathéter transtrachéal. Elle a pour buts de rétablir ou de maintenir un taux normal d’oxygène dans le sang, de favoriser le transport de l’oxygène vers le sang en diminuant le travail ventilatoire et la sollicitation du cœur puis de favoriser l’hématose (échange gazeux entre l’air et le sang au niveau alvéolaire) en corrigeant ou en prévenant une hypoxémie pouvant aboutir à une hypoxie.
L’oxygénothérapie requiert une disponibilité permanente de l’oxygène et les dispositifs d’oxygénothérapie se diversifient et fonctionnent à partir de l’air ambiant que nous respirons (air atmosphérique). Les études ont montré que l’air ambiant est composé essentiellement de 78%
d’azote, 21% d’oxygène et 1% de gaz rares principalement de l’argon à hauteur de 0,9%.
Figure 4.1: Composition de l'air
4.2.2. Les différents types de dispositifs d’oxygénothérapie 4.2.2.1. Les réservoirs cryogéniques
La production par cryogénie est celle qui se fait par d’énormes transformations thermodynamiques de l’air en vue d’y extraire l’oxygène. C’est un procédé qui requiert de très basses températures et nécessite des usines de production spécialisées et est très coûteux. En général, les températures cryogéniques sont inférieures à -150°C.
0K (-273°C) <Températures cryogéniques< 123K (-150°C) Nota : T (Kelvin) = T (° Celsius) +273,15
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4.2.2.1.1. Principe de fonctionnement
La production par cryogénie consiste à liquéfier l’air afin de pouvoir séparer l’oxygène de l’azote puisqu’ils n’ont pas le même point de liquéfaction. L’oxygène se liquéfie à -183°C et l’azote à -196°C. Pour aboutir à cela, on comprime de l’air ambiant purifié dans un réservoir. Cet air comprimé est ensuite refroidi puis détendu. Cette détente entraine une liquéfaction de l’air qui est dirigé vers une grande colonne de distillation dans laquelle l’oxygène liquide est séparé de l’azote.
Les installations permettent de produire et de stocker l’oxygène sous forme liquide, de le transporter à l’aide de camion-citernes spéciaux dans des réservoirs d’oxygène alimentant le circuit de distribution des hôpitaux. Le stockage à l’état liquide permet d’emmagasiner de grande quantité d’oxygène sous un faible volume puisqu’un litre d’oxygène liquide, en se vaporisant, libère environ 850 litres d’oxygène gazeux à pression atmosphérique et température ambiante. La qualité de l’oxygène liquide obtenu est concentrée à 99,5%.
Figure 4.2: Etat de l'azote et de l'oxygène en fonction de la température Légende
: Etat solide : Etat liquide
: Etat gazeux
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Image 4.1: Bocal contenant de l'oxygène liquide
4.2.2.1.2. Schéma synoptique
Le schéma suivant montre le principe de fonctionnement d’un système de production de l’oxygène liquide par procédé cryogénique.
Figure 4.3: Schéma synoptique du système de production d’oxygène liquide
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Légende :
1. Filtre à air 2. Compresseur
3. Chaine de filtration d’air comprimé 4. Refroidisseur
5. Détendeur
4.2.2.3. Les centrales PSA
La technique d’adsorption par variation de pression est née des recherches de Guerin de Montgareuil et de Skarström qui ont déposé des brevets en 1957 et 1960. La technologie utilisée pour séparer l’oxygène de l’azote depuis 1964, permet d’obtenir de l’oxygène à 95%. L’unité de production d’oxygène par procédé PSA est constituée de :
un compresseur d’air;
une chaîne de filtration;
un réservoir d’air comprimé purifié;
un générateur d’O2 ;
un réservoir de stockage d’O2 à basse pression;
un analyseur de gaz et un système de régulation ;
un surpresseur.
4.2.2.3.1. Principe de fonctionnement
L’air ambiant est aspiré et comprimé par un compresseur d’air. Cet air, dirigé vers une chaîne de filtration pour être filtré, est stocké dans un réservoir d’air comprimé. Il passe ensuite dans le générateur d’oxygène qui est constitué, dans sa forme classique, de deux colonnes d’adsorption contenant de zéolithes, fonctionnant de manière alternée en quatre (04) étapes : la pressurisation, la saturation, la dépressurisation et la purge. L’étape de saturation est la phase de production de l’oxygène. Lorsque la pression est maximale, l’extrémité inférieure de la colonne est ouverte.
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L’azote est adsorbé par les zéolithes et de l’oxygène à 95 % est récupéré en sortie. L’alimentation s’arrête lorsque la colonne est complètement saturée en azote. L’ouverture de l’extrémité inférieure de la colonne entraîne la chute de pression et une régénération de la colonne de zéolithes par désorption à contre-courant de l’azote adsorbé qui est rejeté dans l’atmosphère. Cette régénération est complétée par une purge à contre-courant, à faible débit avec de l’oxygène préalablement produit. Pour que le système fonctionne en continu, il est nécessaire d’utiliser deux (02) colonnes effectuant alternativement le même cycle (cycle de Skarström).
4.2.2.3.2. Schéma synoptique
Le schéma qui suit, illustre le principe de fonctionnement d’une centrale PSA.
Figure 4.4: Schéma synoptique d'une centrale PSA
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Légende
Phase 1 : la pressurisation Phase 2 : la production d’O2
Phase 3 : la dépressurisation Phase 4 : la purge
4.2.2.4. Les concentrateurs d’oxygène
Encore appelés extracteurs d’oxygène, les concentrateurs d’oxygène sont de petits meubles fonctionnant sur le même principe d’adsorption par variation de pression. Il existe une diversité de concentrateurs d’oxygène classés en deux types dont les concentrateurs d’oxygène classiques et les concentrateurs d’oxygène transportables ou portables. Les concentrateurs d’oxygène classiques peuvent délivrer de l’oxygène allant jusqu’à 10L/min selon la marque tandisque ceux mobiles n’en
Figure 4.5: Schéma du cycle de Skarström
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peuvent que délivrer maximum 3L/min. Ces derniers fonctionnent selon deux modalités à savoir le mode continu et le mode pulsé.
4.2.2.4.1. Principe de fonctionnement
L’air ambiant comprimé par un compresseur, passe dans un cylindre étanche contenant de zéolithes qui piègent l’azote et laissent passer l’oxygène. L’ensemble cylindre et zéolithes constitue ce qu’on appelle "tamis moléculaire". Le concentrateur d’oxygène comporte deux tamis moléculaires : lorsque le premier "travaille", le second se nettoie et vice- versa. La teneur habituelle en oxygène à la sortie du concentrateur d’oxygène est d’environ 95 %.
4.2.2.4.2. Schéma synoptique
Le schéma ci-dessous présente le principe de fonctionnement du concentrateur d’oxygène.
Figure 4.6: Schéma synoptique du principe de fonctionnement du concentrateur d’oxygène
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4.3. Les dispositifs d’oxygène au CHD/ Mono-Couffo
Les dispositifs utilisés au CHD/Mono-Couffo dans le cadre de l’oxygénothérapie sont les concentrateurs d’oxygène et les bouteilles d’oxygène gazeux.
4.3.1. Les bouteilles d’oxygène gazeux
4.3.1.1. Généralités
L’oxygène est conditionné à l’état gazeux dans des bouteilles (obus) spécialement conçues et de différentes contenances. Ces bouteilles toujours peintes en blanc, code couleur de l’oxygène à usage médical, sont en acier ou en aluminium et sont sans soudure. Elles doivent être rééprouvées à la pression tous les 10 ans par le fabricant de gaz. Dans ces bouteilles, l’oxygène est comprimé à une pression de 200 bars. Grâce à cette pression, le volume d’O2 gazeux que peuvent libérer les bouteilles est important. A la sortie des bouteilles, la pression du gaz est trop forte pour qu’on puisse l’utiliser dans le cadre de l’oxygénothérapie et pour l’alimentation en oxygène des respirateurs aux blocs opératoires, en réanimation et aux soins intensifs. Ainsi, il faut donc ajouter un manodétendeur qui réduira cette pression à 4 bars environ, pression tolérable par l’organisme humain.
4.3.1.2. Description d’une bouteille d’oxygène gazeux et ses accessoires
Une bouteille d’oxygène gazeux est classiquement composée de :
un chapeau servant à protéger la tête du robinet en cas de choc et à manipuler plus facilement la bouteille ;
un robinet pour le soutirage du gaz ;
un col ou une rondelle plastique, étroit et renforcé, se situant entre le robinet et l’ogive, indiquant l’année dans laquelle doit être vérifiée la bouteille ;
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une ogive, renforcée en épaisseur, se situant entre le col et le corps et comprend les renseignements sur la nature du gaz, le propriétaire de la bouteille ;
un corps ou fût qui est la partie cylindrique de la bouteille ;
un socle qui est la partie inférieure de la bouteille ;
une étiquette de sécurité, du numéro de lot, d’autonomie ;
des marquages qui sont la notice d’utilisation, le code à barres pour la traçabilité.
Les bouteilles d’oxygène utilisées au CHD/Mono-Couffo ont une capacité de 7,5m3. Il existe deux types de bouteilles d’oxygène gazeux dont les bouteilles à robinets classiques (cas du CHD/Mono-Couffo) où la réépreuve est décennale et les bouteilles à robinet à manodétendeur intégré. Dans ce cas, la réépreuve est quinquennale.
Les éléments accessoires sont au nombre de deux : le détendeur dans sa diversité et l’humidificateur.
Le détendeur
C’est un dispositif permettant de ramener la pression d’un fluide comprimé à la pression d’utilisation. Nous en distinguons trois types : le manodétendeur débitlitre, le détendeur à pression fixe et le détendeur à pression réglable :
le manodétendeur débitlitre : détend l’oxygène médical d’une bouteille et délivre un débit réglable ;
le détendeur à pression fixe : équipé d’une prise normalisée, il permet d’alimenter à partir d’une bouteille tout appareil nécessitant pour son fonctionnement une pression constante ;
le détendeur à pression réglable : il permet d’obtenir une pression variable à partir d’une prise normalisée.
L’humidificateur
L’oxygène médical est un gaz sec qui irrite les muqueuses, son humidification s’avère nécessaire en cas d’oxygénothérapie. La bouteille s’utilise avec un humidificateur ou un barboteur qui contient de l'eau destinée à enrichir l'oxygène en humidité.
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4.3.1.3. Dispositions sécuritaires et recommandations
Pour une utilisation sécuritaire des bouteilles d’oxygène gazeux, il urge de respecter certaines précautions sous peine d’encourir des risques :
ne se placer jamais face à la sortie du robinet ni exposer le patient au flux gazeux lors de l’ouverture du robinet ;
lors de l’ouverture d’une bouteille avec robinet à manodétendeur intégré, éviter de se placer face à l’orifice de sortie du gaz : l’olive ;
ouvrir progressivement et sans forcer le robinet ;
n’ouvrir pas le débitmètre directement au débit maximal, privilégier le passage par les débits intermédiaires ;
éviter de manipuler la bouteille à proximité des combustibles ;
n’utiliser pas une bouteille présentant un défaut d’étanchéité ;
n’utiliser pas une bouteille ayant subi un choc ou une chute ;
éviter de manipuler la bouteille dans un environnement chaud ou à proximité de toute source d’énergie.
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4.4. Comparaison des dispositifs d’oxygénothérapie
Les dispositifs d’oxygène médical présentent sur la base de leur principe de fonctionnement, des avantages et des inconvénients. Cela fait souvent objet d’option pour l’approvisionnement en oxygène médical. Nous présentons dans le tableau ci-après, les éléments de comparaison de ces dispositifs d’oxygène médical.
Tableau 4.1 : Récapitulatif de la comparaison des dispositifs d’oxygénothérapie
Dispositifs d’oxygène
médical Avantages Inconvénients
Réservoirs cryogéniques
Utilisation silencieuse
Bon rapport volume oxygène fourni/volume de stockage
Pureté garantie
Recommandation pour les patients ayant une prescription allant jusqu’à 18h/j
Taux de vaporisation non négligeable
Manipulation avec précautions
Danger d’incendie ou d’explosion
Réglementation stricte pour transport routier et quasi- interdiction pour transport aérien
Centrales PSA/bouteilles d’oxygène gazeux
Utilisation simple et silencieuse
Production continue fiable et économique
Entretien moindre du système
Système bénéfique à long terme
Poids et volume non négligeables
Risques liés à la pression
Problème lié à la réépreuve des
bouteilles(réglementation des équipements sous pression)
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Au regard de la comparaison des dispositifs d’oxygénothérapie, le concentrateur d’oxygène est beaucoup plus avantageux. Toutefois, pour des raisons de faible débit, il est nécessaire d’envisager des bouteilles d’oxygène gazeux à la chirurgie où le fonctionnement des respirateurs nécessite des débits d’oxygène élevés.
Concentrateurs d’oxygène
Faible coût de l’oxygène
Pas de risque d’explosion
Pas de réglementation contraignante quant à l’utilisation et au transport
C’est une source permanente d’oxygène même à domicile
Facilité d’utilisation
L’encombrement est moindre qu’avec les bouteilles d’oxygène gazeux
Le déplacement est facile à l’intérieur de l’appartement grâce aux roulettes dont est muni l’appareil
Coût d’achat bien moindre
Nécessité d’une alimentation électrique
Poids et volume non négligeables
Maintenance à prévoir
Source de bruit et vibration
Adaptation nécessaire suivant un environnement climatique
Faible débit d’oxygène (0.5L/min à 10L/min au plus)
Impossibilité d’actionner un respirateur