MELAG 蒸汽滅菌器基本原理及維修案例

鄂爾多斯市中心醫(yī)院器械科 （內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

內(nèi)容提要：本文通過作者在實際工作中遇到的幾個維修案例，來闡述高溫高壓滅菌器的日常保養(yǎng)應(yīng)該注意哪些方面，以及在維修過程中如何積累并形成高溫高壓滅菌設(shè)備的維修思維與方法。

在現(xiàn)代醫(yī)院的日常運行中，滅菌類設(shè)備對于各類手術(shù)的開展創(chuàng)造安全無菌的客觀條件，參照國家衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（WS310.2-2016）的相關(guān)規(guī)定，目前的滅菌方式分為：①壓力蒸汽滅菌；②干熱滅菌；③低溫滅菌。且特別說明耐濕、耐熱的器械、器具和物品應(yīng)首選壓力蒸汽滅菌（注：內(nèi)窺鏡及塑料制品帶有Autoclave或134°C均為高溫高壓蒸汽滅菌標(biāo)識）。

根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會EN13060-2014小型蒸汽滅菌器（Small steam sterilizers）的標(biāo)準(zhǔn)，將滅菌器分為三個類型，分別是B型、S型、N型，其中B型的工作方式為三次脈動預(yù)真空，S型為一次脈動預(yù)真空，N型為下排氣式。本院2006年購進(jìn)一臺德國MELAG V24B+臺式蒸汽滅菌器（以下簡稱V24+），至今已使用12年，依舊完好，故障率較低，實際使用中主要用于手術(shù)器械、玻璃容器、各類腔鏡、敷料的消毒滅菌[2]。

1.V24+B型預(yù)真空高溫壓力蒸汽滅菌器簡介

1.1 基本原理

預(yù)真空高溫壓力蒸汽滅菌器就是利用機(jī)械抽真空的方法，使滅菌器室內(nèi)形成負(fù)壓，形成負(fù)壓后蒸汽得以迅速穿透到物品內(nèi)部進(jìn)行滅菌，為保證滅菌的效果，V24+依照標(biāo)準(zhǔn)采用三次預(yù)真空模式，當(dāng)蒸汽壓力達(dá)205.8kPa（2.1kg/cm2），溫度達(dá)132°C或以上時開始滅菌，滅菌期間利用水蒸汽釋放出的潛熱，使醫(yī)療器械中的致病微生物發(fā)生蛋白質(zhì)變性和凝固，致使致病微生物死亡，從而使醫(yī)療器械徹底滅菌，到達(dá)滅菌時間后，抽真空使滅菌物品迅速干燥[1]。

1.2 基本結(jié)構(gòu)

該滅菌器主要有滅菌腔體、真空泵、供水泵、蒸汽發(fā)生器以及配套的測溫、控制、保溫等部件組成，腔體內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器和壓力傳感器各一個，管路原理圖見圖1。

圖1.V24+管路原理圖

1.3 滅菌過程

該滅菌器要完成滅菌任務(wù)需要經(jīng)過脈動抽真空階段、加熱階段、滅菌階段、干燥階段四個步驟，滅菌過程由控制板里的PLC控制完成，滅菌過程中壓力隨時間的變化趨勢見圖2（以V24的Universal-Program為例）。

圖2.壓力-時間變化趨勢圖

預(yù)真空階段。預(yù)真空過程需要進(jìn)行3次，次過程中腔體內(nèi)的空氣被重復(fù)抽出，第一次預(yù)真空的壓力設(shè)定值為-0.91bar并持續(xù)5min，第二次、第三次預(yù)真空的壓力設(shè)定值均為-0.81bar并持續(xù)30s，每次預(yù)真空達(dá)到程序設(shè)置的壓力和時間值后，打開蒸汽發(fā)生器閥門，將飽和的水蒸汽送入腔內(nèi)并使腔內(nèi)的壓力上升，抽真空過程與蒸汽的進(jìn)入交替進(jìn)行，直到達(dá)到稍高于大氣壓的參數(shù)值。（2）加熱階段。預(yù)真空階段后是加熱階段，腔體問題和壓力隨著持續(xù)的蒸汽進(jìn)入而上升，直到腔內(nèi)壓力達(dá)到2.1bar，同時溫度達(dá)到134°C。（3）滅菌階段。當(dāng)加熱階段使滅菌的溫度和壓力參數(shù)達(dá)到后，就開始了滅菌階段，此階段將保持溫度在132°C以上和2.1bar以上的壓力，并持續(xù)20min，此階段內(nèi)，滅菌的溫度和壓力將交替顯示，同時顯示滅菌階段的剩余時間，在滅菌階段的末尾，將會有壓力釋放并伴有相應(yīng)的顯示。（4）干燥階段。滅菌階段結(jié)束，壓力釋放后開始干燥階段，為了保證干燥效果，采用抽真空的方法快速干燥，在干燥階段末尾，腔體通風(fēng)和壓力補償同時進(jìn)行。干燥時間通常為20min，也為提前結(jié)束。

2.維修案例

2.1 開機(jī)運行后報警“水質(zhì)不可用”

故障現(xiàn)象：開機(jī)后，按START/STOP鍵后設(shè)備報警，同時屏幕顯示信息“water quality insufficient”，很明顯，此報警提示水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，V24滅菌器的蒸汽由自身所帶的蒸汽發(fā)生器提供，為了有效保護(hù)滅菌器蒸汽發(fā)生器的使用壽命，24滅菌器對水質(zhì)的要求非常嚴(yán)格，滅菌用水在進(jìn)入蒸汽發(fā)生器之前會經(jīng)過一個離子濃度傳感器，用以檢測滅菌用水的電導(dǎo)率，當(dāng)傳感器檢測到水的電導(dǎo)度≥40μ/cm3時，則報警并關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，停止注水。

處理過程：開機(jī)后，先在滅菌器上對水的電導(dǎo)度進(jìn)行檢測，按“-”鍵，屏幕顯示“conductivity 129μ/cm3”，表明水的電導(dǎo)度已超過報警限值，更換新的蒸餾水，重新做電導(dǎo)度檢測，結(jié)果顯示：“conductivity 0μ/cm3”，電導(dǎo)度檢測正常，重新開機(jī)，工作正常，故障排除。

原因分析：在此故障之前，由于艙門的密封條老化，在購買密封條期間，滅菌器一直未用，科室人員將儲存蒸餾水的容器臨時用來裝消毒水，且未處理干凈后便直接注入蒸餾水，導(dǎo)致電導(dǎo)率超過規(guī)定值。

2.2 預(yù)真空階段抽真空失敗

故障現(xiàn)象：開機(jī)后，按START/STOP鍵后，滅菌器持續(xù)抽真空，幾分鐘以后，設(shè)備報警，顯示抽真空失敗，關(guān)機(jī)后重新開機(jī)，重復(fù)出現(xiàn)上述報警，進(jìn)入滅菌器的維修程序，啟動抽真空測試，結(jié)果顯示：在抽真空的過程中，當(dāng)壓力下降到0.46mbar時，雖然真空泵正常工作，但壓力卻維持不變，故障已經(jīng)非常明顯，抽真空過程不成功。

處理過程：V24滅菌器的整個滅菌過程，要進(jìn)行三次抽真空，最終使得滅菌腔的剩余空氣低于0.15%，首次抽真空的壓力值為：-0.92bar，當(dāng)首次抽真空的壓力到不了限值，程序?qū)o法進(jìn)行下一步。于是，檢查滅菌器的真空系統(tǒng)，開機(jī)，按“programm”鍵，連續(xù)按6次，此時屏幕顯示“vaccumtest”和“door closed”，連續(xù)按2次START/STOP鍵后，設(shè)備開始運行真空測試程序，當(dāng)壓力下降到0.46mbar時，真空泵未停止，但壓力不再下降，從而判斷是真空系統(tǒng)出了故障，常規(guī)來說，抽真空不成功，可能的原因有兩種：（1）真空泵性能下降，無法正常抽真空；（2）抽真空時，系統(tǒng)密封性出現(xiàn)故障。由于此滅菌器的真空泵剛半年前剛換，所以先不考慮真空泵故障，在檢查系統(tǒng)是否有泄露的時候，發(fā)現(xiàn)位于滅菌器后面的空氣過濾器端口有負(fù)壓產(chǎn)生，此端口用于腔內(nèi)外氣壓平衡，按照程序設(shè)備，滅菌器在抽真空時所有管路都應(yīng)關(guān)閉，懷疑由于電磁閥故障，導(dǎo)致此平衡氣路無法關(guān)閉，拆機(jī)，用萬用表測量電磁閥兩端電壓正常，判斷電磁閥由于長期處于工作狀態(tài)燒壞，更換一新電磁閥后，再進(jìn)行真空測試，這時壓力下降到限值80mbar時，停止抽真空，系統(tǒng)處于密封狀態(tài)，當(dāng)壓力變化很小時，開始計時，計時10min后，屏幕顯示“LEAK Rate：0.5”，說明系統(tǒng)氣密性完好，至此故障排除，機(jī)器正常工作。

原因分析：空氣端的電磁閥，在每次消毒的絕大多數(shù)時間里是關(guān)閉的，一直處于通電狀態(tài)，而且在滅局過程中，要不間斷的進(jìn)行升壓、升溫以及抽真空階段，狀態(tài)轉(zhuǎn)換頻率較高，所以，此電磁閥的故障率還是比較高的。

2.3 溫度上升緩慢或失敗

故障現(xiàn)象：開機(jī)后，按START/STOP鍵后，滅菌器進(jìn)入第一次抽真空（1.fractionation）階段，當(dāng)壓力降至-0.92bar后，滅菌器進(jìn)入第一次升溫階段，當(dāng)壓力和溫度分別到達(dá)0.41bar和107°C時，滅菌器進(jìn)入第二次抽真空（2.fractionation），但當(dāng)壓力和溫度達(dá)到0.06bar和89°C時，就無法上升了。同時在滅菌器側(cè)面有異常的馬達(dá)聲傳出。約6min后，顯示滅菌失敗。

處理過程：V24滅菌器的整個滅菌過程（以程序gentalprogram 121°C.wrapped為例進(jìn)行說明），在正常的情況下，要進(jìn)行三次抽真空，并在每次抽真空后進(jìn)行一次加熱步驟，第一次抽真空完成后的加熱動作，使得滅菌器腔體內(nèi)部的壓力和溫度分別達(dá)到0.41bar和107°C；第二次抽真空完成后的加熱動作，使得滅菌器腔體內(nèi)部的壓力和溫度分別達(dá)到0.41bar和110°C；第一次抽真空完成后的加熱動作，使得滅菌器腔體內(nèi)部的壓力和溫度分別達(dá)到0.41bar和110°C。經(jīng)過三次抽真空和加熱的交替進(jìn)行后，滅菌器進(jìn)入最后一次升溫（heating up）程序，當(dāng)溫度升至121°C時開始保持，進(jìn)入滅菌（sterilazation）階段，滅菌階段需要將溫度保持在121°C及以上，并持續(xù)20min，再加上干燥等步驟，從而完成整個滅菌程序。本次故障，在第二次加熱過程中，當(dāng)腔體的溫度和壓力上升至0.06bar和89°C時，不再變化，同時從滅菌器側(cè)面?zhèn)鞒鲴R達(dá)聲。根據(jù)滅菌器的工作原理，升溫的過程是由蒸汽發(fā)生器加熱蒸餾水，使得腔體的溫度和壓力達(dá)到指定值，本次升溫過程失敗，并伴隨異常的馬達(dá)聲，初步判斷為蒸餾水泵工作異常，無法為蒸發(fā)器及時提供足量的水，導(dǎo)致蒸發(fā)器液位傳感器無法探測到液面，從而觸發(fā)蒸餾水泵一直處于給水狀態(tài)。打開機(jī)蓋，找到蒸發(fā)器前端的蒸餾水泵（見圖1）。拆開蒸餾水泵后，發(fā)現(xiàn)其活塞頂部的橡膠老化，并有輕微裂痕，故障點已明確，更換新的橡膠閥后，重新開機(jī)，工作正常。同時我們也明確了，原來從滅菌器側(cè)面?zhèn)鱽淼漠惓５鸟R達(dá)聲，是由于滅菌器的蒸汽發(fā)生器無法及時補充到水，使的滅菌器的控制信號不斷觸發(fā)蒸餾水泵工作，從而產(chǎn)生異常的馬達(dá)聲。

原因分析：由于蒸餾水泵的作用是為蒸發(fā)器提供蒸餾水，在每次滅菌過程中需要不停的根據(jù)蒸汽發(fā)生器里的水位情況進(jìn)行頻繁動作，且隨著橡膠的老化，故障率越來越高，在使用過程中只能按期進(jìn)行更換，以免耽誤工作。

3.結(jié)論

高溫高壓滅菌器在各級醫(yī)院的正常運行中，有著基礎(chǔ)且重要的作用，如何保障其正常運行，筆者認(rèn)為可以從以下幾點著手：

（1）作為醫(yī)學(xué)工程師，有責(zé)任向臨床使用、操作人員做好使用培訓(xùn)工作，高溫高壓滅菌器有獨立的排氣及排水口，對所要消毒的物品，要做初期的清洗，滅菌物品的包裝、擺放要合理，防止排氣（水）口被阻塞，

（2）要定期檢查、清理進(jìn)水口的通過情況，過濾器定時清洗，多數(shù)進(jìn)口滅菌器對水的要求比較高，要防止儲水容器長時間放置滋生微生物等雜質(zhì)情況的發(fā)生。

（3）要在實際工作中不斷積累高溫高壓滅菌器的知識，做到多數(shù)故障可自行排除，不能單純依靠廠家提供維修服務(wù)，對一些經(jīng)常出現(xiàn)故障的部位準(zhǔn)備一定的可隨時更換的備件，譬如，電磁閥、密封圈、溫度傳感器等，這樣，既可以節(jié)約維修成本，又可以大大縮短設(shè)備維修期，提高設(shè)備使用率，任何一種滅菌器，其結(jié)構(gòu)在很大程度上都相同，原理一致，只要仔細(xì)分析，一定能將故障排除[3]。