background image

Gas Cylinders 

Description 

Anaesthetists use gas cylinders every day as part of their 

clinical practice. This session examines the physical 

components of the gas cylinders, analyses the pressure 

changes that exist in oxygen and nitrous oxide cylinders, 

and explores Entonox (BOC Healthcare) cylinders. 


background image

Session introduction 

      Learning objectives: by the end of this session 
you will be able to: 
Identify the physical composition of cylinders, 
cylinder valves and their storage. 
Interpret the key aspects of Pin Index System. 
Recognize and manage pressure changes in Oxygen 
and Nitrous Oxide cylinders. 
Define the features of Entonox cylinders. 
   

 
 
 


background image

introduction 

Medical gases and vapours used in 

hospitals are often stored in cylinders 

under pressure. The cylinders which 

hold such gases are made of thin 

walled steel which is designed and 

fabricated to withstand  considerable 

internal pressure. 

However to reduce weight, a recently 

introduced design means that 

aluminum alloy rather than steel is 

now commonly used for cylinder 

construction. 

On the steel cylinder shown, note 

components such as the valves, 

plastic disc and neck. The year the 

cylinder was last examined can be 

identified from the shape and colour 

of the disc  
 


background image

oxygen 

• Oxygen has been used in clinical 

practice for more than 200 years. It 

is probably the most widely 

prescribed medication in 

prehospital and hospital 

environments. 

• If appropriately used is life saving 

and part of the first line treatment 

in many critical conditions. It is 

produced by the separation of air 

using cryogenic distillation and 

stored in cylinders at a pressure of 

13700 KPa. 

•    because oxygen is a gas, there is a 

linear and proportional reduction in 

oxygen cylinder pressure as the 

cylinder empties at a constant 

temperature.    


background image

Nitrous oxide 

• Nitrous oxide is used as an adjunct  to other anaesthetic drugs and also as 

an analgesic. It is stored in a liquid phase with its vapor at a pressure of 
4400 KPa. 

• The nitrous oxide cylinder is only partially filled because in liquid form, it is 

less compressible than as a gas, the amount of filling is known as the filling 
ratio. 

• As the cylinder contains liquid and vapor. Initially the pressure remain 

constant as more vapor is produced to replaced what has been used. Once 
all the liquid has been evaporated, the pressure in the cylinder decreases.  

• The cylinder pressure  does not accurately indicate the cylinder contents. 

The temperature in such a cylinder can decreases due to the loss of the 
latent heat of vaporization which lead to the formation of ice on the out 
side of the cylinder. 
 
 


background image

Nitrous oxide 

• Nitrous oxide cylinders are only partially filled 

with liquid in order to reduce the risk of a 
dangerous increase in pressure, an increase in 
the ambient temperature can lead to an 
explosion. 

• In UK, the filling ratio for nitrous  oxide and 

carbon dioxide is 0.75. 

• In hotter climates, the filling ratio is reduced 

to 0.67.      


background image

Cylinder size and color coding 

For patient safety and from a 
practical point of view, different 
medical gas cylinders types have 
various distinguishing features, such 
as their size and color. 

Cylinders are manufactured in 
different sizes depending on the gas 
they contain. 

These cylinder sizes are labelled from 
A to J. however, sizes A and H are not 
used for medical gases. 

Those attached to the anaesthetic 
machine are usually size E, while size 
J cylinders are commonly used  for 
cylinder manifold. 


background image

Color coding 


background image

Cylinder markings and engravings  

Several important  distinguishing marks are engraved by the manufacturers on the 
exterior of all medical cylinders. These include: 

Test pressure:  is employed to test the integrity of the cylinder and its ability to 
withstand extremely high pressures – the cylinder is subjected to pressures of 
approximately 22000 KPa. 

 Dates of tests performed: every five years, cylinders in use  are checked and 
tested by manufacturer. 

Chemical formula of cylinder contents:  in addition to colour coding the cylinders- 
the chemical formula confirms the contents of the cylinder. 

Tare weight: this is the weight of nitrous oxide cylinder when empty. 


background image

Cylinder valves 

A cylinder valve is mounted on the top of the 

cylinder to seal its contents. The chemical 

formula of a particular gas is engraved on the 

side of the valve, which is made of brass. 

An on/off spindle is used to open and close 

the valve. It should be opened slowly when 

attached to the anaesthetic machine or 

regulator to prevent a rapid rise in pressure 

and temperature of the gas in the machines 

pipelines. 

When the cylinder is in use, the valve should 

be fully open- this requires two full anti 

clockwise revolutions. In case of over 

pressure, a safety relieve device allows the 

discharge of the cylinder contents into the 

atmosphere.  

Bodok seal: is a compressible yoke – sealing 

washer placed between the valve outlet and 

the apparatus to make a gas – tight joint. 

It should be carefully inspected for damage 

prior to use. It is also advisable to have a 

spare seal readily available.  
 


background image

The pin index system 

In the interest of patient safety, the 
process of setting up any gas cylinder for 
use within a hospital environment must 
receive due care and attention. Certain 
safety features have been put in place to 
minimize the likelihood of the wrong gas 
being used on any occasion.  

One good example of this is that the gas 
exit port will not seal against the washer 
of yoke unless the pins and holes are 
correctly aligned. 

This non interchangeable safety system is 
known as the pin index system. There is a 
specific pin configuration for each medical 
gas on the yoke   of the anaesthetic 
machine or regulator. The matching 
configuration of holes on the valve block 
allows only the correct gas cylinder to be 
fitted in the yoke.    


background image

Entonox  

Entonox, a gas mixture of 50% oxygen and 50% nitrous oxide by volume, can be 
used to provide analgesia. It is compressed into cylinders to a pressure of 
13700KPa. 

A two stage pressure demand regulator is attached  to the cylinder. As the patient 
inhales through the mask or mouthpiece, gas flow is allowed to occur. Gas flow 
ceases at the end of an inspiratory effort. 

    


background image

Entonox  

     The Poynting Effect: 
The liquefaction and separation of the two component gases of entonox can occur if a 
cylinders temperature is decreased to below  -5.5 C ( the poynting effect). This result 
in:  
At the bottom of the cylinder, a liquid mixture containing mostly  nitrous oxide with 
about 20% oxygen dissolved in it. 
Above the liquid, a gas mixture of high oxygen concentration. 
When used at a constant flow rate, a gas with a high concentration of oxygen is 
supplied  first. This is followed by a gas of decreasing oxygen concentration as the 
liquid evaporates. This may lead to the supply of hypoxic mixtures with less than 20% 
oxygen as the cylinder empties. 
This separation and liquefaction can be reversed by re – warming the cylinder and 
mixing its contents by inverting  it repeatedly. 
 

 

 
 

 


background image

Entonox 

  

Avoiding entonox separation: 

Cylinders are stored horizontally for 
about 24 hours at temperature of 
about 5 C or above before use, to 
increase the area available for 
diffusion. 
If the contents are well mixed by 
repeated inversion, cylinders can be 
used sooner than 24 hours. 
Large cylinders have a dip tube with 
it ending in the liquid phase. this 
result in the liquid being used first, 
preventing the delivery of an oxygen 
concentration of less than 20 %.   

 


background image

Cylinder storage and maintenance 

Because of the inherit dangers associated 
with working in the vicinity of pressurized 
cylinders, further safety procedures must 
be rigorously adhered to for the 
maintenance and storage of gas cylinders. 

Full cylinders should be separated from 
empty ones to avoid accidents. This is to 
avoid the risk of disrupting patient gas 
supply by accidentally  connecting  an 
empty cylinder. 

Size F,G and J cylinders should be stored 
upright  to avoid damage to the valves. 

Size C,D and E cylinders can be stored 
horizontally on shelves  made of a 
material that does not damage the surface 
of the cylinders, usually tember. 

 
 


background image

Session key points 

Gas cylinders are made of thin walled molybdenum steel to withstand high 
pressures. 

They are made in different sizes. 

Oxygen cylinders contain gas whereas nitrous oxide cylinder contain a mixture of 
liquid and vapour. In the UK, they are 75% filled with liquid nitrous oxide ( filling 
ratio). 

At a constant temperature, the pressure in a gas cylinder decreases linearly and 
proportionally as the cylinder empties. This is not true in a cylinder containing 
liquid/ vapour. 

Gas cylinder are colour coded and display labelling and marking. 

They undergo regular testing and checking. 

A cylinder valve is mounted on the neck of the cylinder which acts as on/off device 
for the discharge of the contents. The pin index system prevent cylinder 
identification errors. 

Entonox is a gas mixture of 50% oxygen and 50% nitrous oxide by volume.  




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed 95
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 109 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل