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脉动真空灭菌器结构分析

[导读]本文对脉动真空灭菌器主体结构、控制系统、 管路系统、加热系统进行了介绍和分析,认为通过控制脉动真空灭菌器的内壁腐蚀,其安全附件、快开门 灵敏可靠,操作人员的正确操作等才能保证设备的安全使用。

1 概述

脉动真空灭菌器是换热压力容器,采用饱和压力 蒸汽为介质的可编程序控制器(PLC)和触摸屏微电 脑自动控制的灭菌设备。该设备前期以脉动真空排气方式消除冷空气对温度的影响,灭菌后采用真空抽湿 及夹层烘干保证灭菌后物品干燥洁净。具有灭菌效果 好、可靠性强、灭菌周期短、节约能源等优点,适用 于医院供应室、手术室、制药厂及科研部门等单位对 衣物、敷料、器械、器皿、培养基等物品灭菌。

2 脉动真空灭菌器结构组成

脉动真空灭菌器是将水加热产生饱和蒸汽为灭菌介 质并能维持一定压力和温度,用于消毒灭菌的设备。主 体结构由容器壳体、外壳、封头(端盖)、外罩板、保温层、 电加热锅炉、电加热温度控制装置、灭菌室进汽安全联 缩装置组成。图1为脉动真空灭菌器。利用饱和蒸汽在

冷凝时释放出大量潜热的物理特性,使待灭菌的物品处 于高温和潮湿的状态,经过设定的恒温时间,使细菌的 主要成分蛋白质凝固而被杀死。脉动真空灭菌器由主体 结构、控制系统、管道系统和加热系统四个主要部分组 成的卧式单门(双门)微机自动控制式灭菌器。

2.1 主体结构

2.1.1 柜体 灭菌器主体为卧式矩形内外双层结构。内层为优 质耐酸不锈钢(304、06Cr19Ni10)钢板制造,灭菌 室内层表面经精密的机械和化学处理,光洁美观耐蚀, 有利于灭菌过程的预热干燥和连续操作。外层为优质 压力容器钢板 Q235-B。采用自动焊工艺焊接而成, 夹套升温是为了预热灭菌空间,同时减少蒸汽直接进罐 后的冷损耗和冷凝,提高进罐热蒸汽的饱和度和热分布 的均匀性,最大限度降低灭菌风险,保证灭菌效果。  

2.1.2 密封门 灭菌器采用电动升降、嵌齿锁紧和气动密封结构, 配置安全联锁保护。密封圈采用耐高温、弹性好的硅 橡胶,压缩空气自动密封技术。通过汽缸推动锁紧机 构达到开关目的。密封面采用不锈钢材料,最大限度 延长灭菌器的使用寿命。 灭菌器应装有《固定式压力容器安全技术监察规 程》强制要求的安全连锁装置,当柜内有压力时密封 门不能开启并有声光指示,保证操作安全。脉动真空 灭菌器快开门结构见图1。门未密封、内室不允许进汽; 内室有压力、不允许开门;密封门有单、双门选择, 具有双门的灭菌器,具有双门互锁功能,达到操作区 与无菌区有效分隔。

2.1.3 保温层和装饰外罩 脉动真空灭菌器保温层采用优质岩棉,保温性能 优良,在最大程度上减少了柜体的热辐射和热传导。 保温层外罩全部采用不锈钢磨砂板外装饰全封闭包装 制作,美观耐用,便于清洗。保温层和装饰外罩具有 防尘防水隔热,有利改善工作环境的功能。

2.2 控制系统 脉动真空灭菌器控制系统采用主控制器、微机触 摸屏、打印机及其他控制元件组成。微机触摸屏人机 界面功能强大,可以非常方便地实现程序选择、参数 设置、设备操作、报表处理等一系列功能。可设置“器 械、织物、液体”等多种自动和手动程序。微型打印 机实时输出,可以很方便地实现“压力、温度、时间” 等参数的报表和曲线处理。

2.3 管路系统 脉动真空灭菌器设备管路系统由控制阀门、真 空泵、过滤器、安全阀、疏水阀等专用阀件构成。 管路系统采用优质不锈钢管,真空泵和阀件均采用 国内外知名品牌,确保设备运行可靠。

2.4 加热系统 脉动真空灭菌器使用的蒸汽来源有来自锅炉房的 蒸汽或者是自带电加热的蒸汽发生器。 自带电加热的蒸汽发生器,有自动加水、液位控 制及低水位自动断电保护。电加热管在本品中为易 损件,但由于各地水质不同或不使用软化水,使用 一段时间后,结垢严重影响灵敏度,缺水保护装置 功能下降,使用者应特别注意,最好的方法就是每 次加热前,必须加足水位再用。电加热锅炉压力表、 安全阀应定期进行强制校验,以免发生失灵损坏造 成事故。

3 脉动真空灭菌器使用注意事项

脉动真空灭菌器通过多次对灭菌室抽取真空和充 入蒸汽,使灭菌室达到一定的真空度后,再充入饱和 蒸汽,达到设定压力和温度,实现对被灭菌物进行灭 菌的目的。使用时应注意以下几点:

3.1 内壁腐蚀 脉动真空灭菌器内壁多为奥氏体不锈钢,在奥氏 体不锈钢制造的压力容器中,如果有氯化物溶液存在, 溶液中的氯离子引起的应力腐蚀,使不锈钢表面的钝 化膜受到破坏。在拉伸应力的作用下,钝化膜被破坏 的区域就会受到腐蚀而产生裂纹,成为腐蚀电池的阳 极区,连续不断的电化学腐蚀就可能最终导致产生应 力腐蚀。 用户在长期使用过程中,经常需要考虑到介质或 灭菌物品是否可能产生游离氯的因素,从而造成内胆 的腐蚀和损坏。及时和细致的清洗是内胆保养的重要 环节,所以在使用脉动真空灭菌器时应严格控制 Cl的含量,可以有效地延长其使用年限。

3.2 安全附件 脉动真空灭菌器上的安全附件如压力表、温度计、 安全阀、缺水保护装置、水位计等是该设备的主要零 部件。安全附件应强制定期检验,确保灵敏可靠、到位, 处于良好使用状态,一旦失灵或不能正常使用,必须 立即停用,到专业部门修复更换,以免发生事故。

3.3 快开门注意事项 脉动真空灭菌器为快开门压力容器,根据《固定 式压力容器安全技术监察规程》第 3.20 规定:快开门 式压力容器,是指进出容器通道的端盖或者封头和主 体间带有互相嵌套的快速密封锁紧装置的容器。用螺 栓(例如活节螺栓)连接的不属于快开门式压力容器。 快开门式的压力容器的设计应当考虑疲劳载荷的影响。 快开门式压力容器应当具有满足以下要求的安全 联锁功能 :1) 当快开门达到预定关闭部位,方能升压 运行。如果在锅门未关时,打开进气开关,此时连锁 灯亮,进汽电磁阀不会打开,里锅不会进汽,由于此 时为非法操作,门锁电磁铁将释放,锅门无法操作。2) 当压力容器的内部压力完全释放,方能打开快开门。 使用安全联锁的灭菌器,内锅有压力时,锅门不得打开, 避免操作失误,造成事故。3)外锅压力表安装电接点 压力表,用于控制外锅压力,里锅安装电接点压力表, 用于控制安全联锁。

3.4 其他事项 脉动真空灭菌器设备长期处于湿热条件下工作, 水中的溶解氧、二氧化碳、硫化氢、氯化物等,无论

是气态或者是微粒,均能引起不锈钢金属产生晶间腐 蚀。所以要求灭菌设备的供水和供汽的 pH 值控制在 7 ~ 7.8 之间,设备用水必须经过软化处理,延长电 热管的适应寿命,以免结垢严重影响使用效果。 脉动真空灭菌器严格按照压力容器规范标准设计 制作,灭菌前采用脉动真空排气方式消除灭菌室内残 存冷空气对温度的影响,既加快了升温速度,减少了 对被灭菌物品的损伤,又充分保证了灭菌温度均匀性; 灭菌后真空抽湿结合套层烘干使物品干燥和冷却。灭 菌周期短;不需要高的真空度;空气滞留问题小;小 装量条件下仍有好的灭菌效果。 脉动真空灭菌器采用强制抽真空压力蒸汽灭菌, 但是在使用时,被灭菌物品装载过密时,灭菌效果差; 需要灭菌的物器包不易过大,物品之间应保留有一定 的间隙,便于蒸汽串通,一般应经常放试纸检查灭菌 质量的状况。待灭菌物品和灭菌后需要干燥的物品不 得混放。

4 结束语

脉动真空灭菌器多为科研院校和医院使用,使用 单位和人员对脉动真空灭菌器作为压力容器这种特种 设备的安全性普遍认识不足,作为特种设备检验人员 在今后的工作中要加强安全宣传和教育工作。使用单 位要加强该类特种设备的管理。管理人员和操作人员 须持有压力容器管理人员和操作人员的证书。管理人 员要建立正常运行所需的操作规程,且张贴在设备旁 边。操作人员在使用时要保证蒸汽压力和温度在设定 的范围内;联锁系统安全可靠;温度监控设备的选择 和校验符合灭菌程序要求等,确保脉动真空灭菌器安 全使用。


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