MELAG 蒸汽滅菌器基本原理及維修案例

鄂爾多斯市中心醫院器械科 （內蒙古 鄂爾多斯 017000）

內容提要：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應該注意哪些方面，以及在維修過程中如何積累并形成高溫高壓滅菌設備的維修思維與方法。

在現代醫院的日常運行中，滅菌類設備對于各類手術的開展創造安全無菌的客觀條件，參照國家衛生行業標準（WS310.2-2016）的相關規定，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、器具和物品應首選壓力蒸汽滅菌（注：內窺鏡及塑料制品帶有Autoclave或134°C均為高溫高壓蒸汽滅菌標識）。

根據歐洲標準學會EN13060-2014小型蒸汽滅菌器（Small steam sterilizers）的標準，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真空，S型為一次脈動預真空，N型為下排氣式。本院2006年購進一臺德國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器械、玻璃容器、各類腔鏡、敷料的消毒滅菌[2]。

1.V24+B型預真空高溫壓力蒸汽滅菌器簡介

1.1 基本原理

預真空高溫壓力蒸汽滅菌器就是利用機械抽真空的方法，使滅菌器室內形成負壓，形成負壓后蒸汽得以迅速穿透到物品內部進行滅菌，為保證滅菌的效果，V24+依照標準采用三次預真空模式，當蒸汽壓力達205.8kPa（2.1kg/cm2），溫度達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，使醫療器械中的致病微生物發生蛋白質變性和凝固，致使致病微生物死亡，從而使醫療器械徹底滅菌，到達滅菌時間后，抽真空使滅菌物品迅速干燥[1]。

1.2 基本結構

該滅菌器主要有滅菌腔體、真空泵、供水泵、蒸汽發生器以及配套的測溫、控制、保溫等部件組成，腔體內部設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需要經過脈動抽真空階段、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

預真空階段。預真空過程需要進行3次，次過程中腔體內的空氣被重復抽出，第一次預真空的壓力設定值為-0.91bar并持續5min，第二次、第三次預真空的壓力設定值均為-0.81bar并持續30s，每次預真空達到程序設置的壓力和時間值后，打開蒸汽發生器閥門，將飽和的水蒸汽送入腔內并使腔內的壓力上升，抽真空過程與蒸汽的進入交替進行，直到達到稍高于大氣壓的參數值。（2）加熱階段。預真空階段后是加熱階段，腔體問題和壓力隨著持續的蒸汽進入而上升，直到腔內壓力達到2.1bar，同時溫度達到134°C。（3）滅菌階段。當加熱階段使滅菌的溫度和壓力參數達到后，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20min，此階段內，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的顯示。（4）干燥階段。滅菌階段結束，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，腔體通風和壓力補償同時進行。干燥時間通常為20min，也為提前結束。

2.維修案例

2.1 開機運行后報警“水質不可用”

故障現象：開機后，按START/STOP鍵后設備報警，同時屏幕顯示信息“water quality insufficient”，很明顯，此報警提示水質不達標，V24滅菌器的蒸汽由自身所帶的蒸汽發生器提供，為了有效保護滅菌器蒸汽發生器的使用壽命，24滅菌器對水質的要求非常嚴格，滅菌用水在進入蒸汽發生器之前會經過一個離子濃度傳感器，用以檢測滅菌用水的電導率，當傳感器檢測到水的電導度≥40μ/cm3時，則報警并關閉進水電磁閥，停止注水。

處理過程：開機后，先在滅菌器上對水的電導度進行檢測，按“-”鍵，屏幕顯示“conductivity 129μ/cm3”，表明水的電導度已超過報警限值，更換新的蒸餾水，重新做電導度檢測，結果顯示：“conductivity 0μ/cm3”，電導度檢測正常，重新開機，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，導致電導率超過規定值。

2.2 預真空階段抽真空失敗

故障現象：開機后，按START/STOP鍵后，滅菌器持續抽真空，幾分鐘以后，設備報警，顯示抽真空失敗，關機后重新開機，重復出現上述報警，進入滅菌器的維修程序，啟動抽真空測試，結果顯示：在抽真空的過程中，當壓力下降到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，當首次抽真空的壓力到不了限值，程序將無法進行下一步。于是，檢查滅菌器的真空系統，開機，按“programm”鍵，連續按6次，此時屏幕顯示“vaccumtest”和“door closed”，連續按2次START/STOP鍵后，設備開始運行真空測試程序，當壓力下降到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出了故障，常規來說，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，系統密封性出現故障。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，在檢查系統是否有泄露的時候，發現位于滅菌器后面的空氣過濾器端口有負壓產生，此端口用于腔內外氣壓平衡，按照程序設備，滅菌器在抽真空時所有管路都應關閉，懷疑由于電磁閥故障，導致此平衡氣路無法關閉，拆機，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燒壞，更換一新電磁閥后，再進行真空測試，這時壓力下降到限值80mbar時，停止抽真空，系統處于密封狀態，當壓力變化很小時，開始計時，計時10min后，屏幕顯示“LEAK Rate：0.5”，說明系統氣密性完好，至此故障排除，機器正常工作。

原因分析：空氣端的電磁閥，在每次消毒的絕大多數時間里是關閉的，一直處于通電狀態，而且在滅局過程中，要不間斷的進行升壓、升溫以及抽真空階段，狀態轉換頻率較高，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

故障現象：開機后，按START/STOP鍵后，滅菌器進入第一次抽真空（1.fractionation）階段，當壓力降至-0.92bar后，滅菌器進入第一次升溫階段，當壓力和溫度分別到達0.41bar和107°C時，滅菌器進入第二次抽真空（2.fractionation），但當壓力和溫度達到0.06bar和89°C時，就無法上升了。同時在滅菌器側面有異常的馬達聲傳出。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為例進行說明），在正常的情況下，要進行三次抽真空，并在每次抽真空后進行一次加熱步驟，第一次抽真空完成后的加熱動作，使得滅菌器腔體內部的壓力和溫度分別達到0.41bar和107°C；第二次抽真空完成后的加熱動作，使得滅菌器腔體內部的壓力和溫度分別達到0.41bar和110°C；第一次抽真空完成后的加熱動作，使得滅菌器腔體內部的壓力和溫度分別達到0.41bar和110°C。經過三次抽真空和加熱的交替進行后，滅菌器進入最后一次升溫（heating up）程序，當溫度升至121°C時開始保持，進入滅菌（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，同時從滅菌器側面傳出馬達聲。根據滅菌器的工作原理，升溫的過程是由蒸汽發生器加熱蒸餾水，使得腔體的溫度和壓力達到指定值，本次升溫過程失敗，并伴隨異常的馬達聲，初步判斷為蒸餾水泵工作異常，無法為蒸發器及時提供足量的水，導致蒸發器液位傳感器無法探測到液面，從而觸發蒸餾水泵一直處于給水狀態。打開機蓋，找到蒸發器前端的蒸餾水泵（見圖1）。拆開蒸餾水泵后，發現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，工作正常。同時我們也明確了，原來從滅菌器側面傳來的異常的馬達聲，是由于滅菌器的蒸汽發生器無法及時補充到水，使的滅菌器的控制信號不斷觸發蒸餾水泵工作，從而產生異常的馬達聲。

原因分析：由于蒸餾水泵的作用是為蒸發器提供蒸餾水，在每次滅菌過程中需要不停的根據蒸汽發生器里的水位情況進行頻繁動作，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行更換，以免耽誤工作。

3.結論

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

（1）作為醫學工程師，有責任向臨床使用、操作人員做好使用培訓工作，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、清理進水口的通過情況，過濾器定時清洗，多數進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情況的發生。

（3）要在實際工作中不斷積累高溫高壓滅菌器的知識，做到多數故障可自行排除，不能單純依靠廠家提供維修服務，對一些經常出現故障的部位準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，既可以節約維修成本，又可以大大縮短設備維修期，提高設備使用率，任何一種滅菌器，其結構在很大程度上都相同，原理一致，只要仔細分析，一定能將故障排除[3]。