Belimed MST-H TOP5000 型脈動式壓力蒸汽滅菌器的工作原理及故障分析

劉彪，孔康輝，王帥

河南省人民醫院 （河南 鄭州 450003）

壓力蒸汽滅菌器在醫院消毒供應中心運行鏈中發揮著非常重要的作用，承擔著醫院所有重復使用診療器械、器具和物品的滅菌[1-3]。一旦壓力蒸汽滅菌器故障，將嚴重影響消毒工作及臨床醫療工作的開展。然而由于壓力蒸汽滅菌器在高溫環境中工作，會加速部分零部件的老化及失效，日常使用過程中會出現各種故障現象[4-7]，如真空性能降低導致冷空氣排出效果測試（bowie-dictest, BD）不通過，蒸氣含水量大導致濕包，傳感器數值偏差大導致生物監測不合格等。加之脈動式壓力蒸汽滅菌器結構相對復雜，1 個故障現象可能存在多種故障可能性，利用合理的故障排除方法，能夠快速、高效地排查故障，保障正常滅菌。現通過分析2 例Belimed MST-H TOP5000 型脈動式壓力蒸汽滅菌器的故障排除過程，為醫工同行提供參考。

1 Belimed MST-H TOP5000 型脈動式壓力蒸汽滅菌器的工作原理

Belimed MST-H TOP5000 型脈動式壓力蒸汽滅菌器包含蒸氣供給系統、腔體及門機系統、真空系統、自動控制系統等4 個系統。其基本原理為：通過真空泵將滅菌器腔體內的空氣抽出，空氣殘留可導致腔體內的滅菌包裹受熱不均勻，達不到完全滅菌效果，因此需要徹底抽出腔體內的空氣團。脈動抽真空的原理為：真空泵啟動抽至腔體負壓值接近1 個大氣壓時，可打開蒸氣系統電動閥或氣動閥，部分潔凈的蒸氣進入滅菌器腔體，關閉進氣閥，系統自動啟動真空泵，第2 次抽至負壓值接近1 個大氣壓時，真空泵停止工作并供蒸氣系統工作，打開進氣閥，系統重復第1 次抽真空后的步驟，連續3 次脈動抽真空，基本達到滅菌器腔體內空氣殘留為0。脈動真空結束后，供蒸氣系統閥門打開，腔體內進入潔凈的純蒸氣，待滅菌腔體內溫度達到134 ℃時，滅菌開始計時，滅菌結束后腔體系統排出蒸氣進入干燥階段，真空泵再次啟動，完成干燥程序。

2 故障分析

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

BD 測試結束后取出BD 測試包，發現中間部分泛黃，BD 測試陽性。測試結果如圖1 所示。

圖1 BD 測試陽性

圖2 水環式真空泵

2.1.2 故障分析

一般情況下，BD 測試不通過是由于滅菌階段溫度、壓力不達標或抽真空不徹底造成的[8]。首先，運行壓力蒸汽滅菌器，觀察滅菌階段腔體內的蒸氣壓力和腔體溫度，發現腔體滅菌溫度134 ℃、壓力0.2 MPa,根據蒸氣壓力與溫度關系（表1）[9]，滅菌階段的腔體內溫度與蒸氣壓力相匹配，因此排除滅菌階段溫度壓力不達標故障。其次，啟動滅菌器空載運行，發現抽真空從開始真空泵啟動到抽至負壓接近1 個大氣壓用時6 min，明顯長于其他正常使用滅菌器的用時（3.5 min），但滅菌器可完成空載運行程序，系統無任何報警。再次，檢查腔體門機系統前后門密封條。拆下密封條發現無破損和變形，但有部分污漬，用肥皂水清洗密封條后重新安裝，再次啟動滅菌器，單次脈動抽真空用時無顯著改變，排除門密封條故障。然后，檢查滅菌器腔體各個連接口。在滅菌階段未發現漏氣現象，檢查腔體排氣閥，排氣閥是氣動控制閥，滅菌階段排氣閥出口管道連接處未發現開啟或密閉不嚴導致泄漏問題，因此基本可以排除滅菌器腔體漏氣故障的可能。最后，考慮問題可能出在真空泵系統，因此檢查真空泵進水壓力，壓力波動范圍在 0.3 ～0.6 MPa 間，檢查供水 Y 型過濾器，濾網未堵塞，拆開水環式真空泵泵腔后發現有嚴重結垢現象，至此，基本鎖定 BD 測試不通過的故障原因為真空泵性能下降。

表1 飽和蒸氣壓力與溫度的對應關系

2.1.3 故障維修

水環式真空泵（圖3）在抽真空時需要進水壓力大于0.2 MPa。拆開水環式真空泵腔體，腔體內有嚴重的結垢現象，檢查泵體密封圈，未破損，將拆下的泵體內零部件放入由100 ℃水融化的氨基磺酸溶液內浸泡，因氨基磺酸除垢時會發出刺鼻的氣味，浸泡除垢時須將容器移至室外通風處，待浸泡30 min 后用毛刷清除零部件表面的附垢，再次浸泡30 min 后用潔凈的水重復沖洗，安裝泵體后啟動滅菌器空載運行，滅菌器抽真空用時顯著縮短，單次脈動抽真空用時由6 min 縮至3 min，重新多次做 BD 測試，結果均合格。

圖3 P2 傳感器與壓力開關S335 連接圖

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

滅菌器使用過程中,生物測試的陽性率偏高。一般每月測試中會檢出3～5 例陽性，且每次檢出陽性時再次檢測的結果仍是陰性，且陽性結果的檢出并無規律，但必須對檢測陽性的滅菌物品重新滅菌，也曾出現使用科室頻繁報修但維修人員卻查不出故障原因的情況。

2.2.2 故障分析

生物測試所用的指示劑是3M 急速生物指示劑1492V，其測試前的外觀正常、試管內部培養基液位正常。使用的生物閱讀器為3M 490 型快速閱讀器（采用嗜熱脂肪桿菌芽胞、枯草桿菌黑色變種芽胞，并通過熒光探測器檢查其特殊酶的活力來快速判斷滅菌結果）。此故障中閱讀器顯示正常，未報警，每日堅持1 支試管的未滅菌陽性對照測試結果也正常。因此，導致間斷性陽性結果的原因可排除生物指示劑和閱讀器，故障分析應從滅菌器入手。

生物監測不合格說明滅菌不合格，滅菌階段滅菌真實溫度未達到設定值[10-13]。故障原因可能為：系統抽真空不徹底，滅菌腔內有空氣團殘留、壓力傳感器和溫度傳感器故障，滅菌腔體泄漏。首先，檢查滅菌器運行曲線圖和滅菌器打印機打印的滅菌時間圖，發現滅菌曲線正常，滅菌時間5 min，滅菌溫度和壓力顯示正常。其次，檢查腔體漏氣，運行系統密閉性測試程序，發現間斷性測試不通過，拆下前、后門的密封條檢查，密封條無破損，清洗密封條重新安裝，緊固滅菌器腔體各個零部件連接口，運行測漏程序，仍然存在間斷性測試不通過的問題，至此基本排除系統存在嚴重泄漏的可能性。再次，運行134 ℃滅菌程序，滅菌階段腔體內溫度為134℃，壓力為2.1 bar，均正常,滅菌時間無異常，連續進行3 次生物檢測程序，其中第3 次生物監測陽性，但3 次運行生物檢測程序時滅菌器運行正常，未發現報警及故障現象。然后，檢查滅菌器的打印記錄，發現生物測試陽性的打印記錄，顯示抽真空階段P2 壓力值未達到設定值，Belimed MST-H TOP5000 型脈動式壓力蒸汽滅菌器腔體設置2 個壓力傳感器，分別是P1 和P2；互換P1 與P2 傳感器及傳感器上的接線，試機運行，打印記錄仍顯示P2 壓力值未達到設定值，可排除P1、P2 壓力傳感器故障；由于P2 壓力傳感器檢測到的實際值偏低，所以重點排查與P2 壓力傳感器相連接的零部件；將機器抽真空抽到負壓接近1 個大氣壓，關閉機器，發現與P2 傳感器并聯的壓力開關S335 漏氣。P2 傳感器與壓力開關S335 連接圖見圖5。

2.2.3 故障維修

由于P2 壓力傳感器的管道與S335 壓力開關連接，因此判斷腔體壓力開關有少量的漏氣。P2 壓力傳感器和S335 壓力開關并聯共用管道連接至滅菌器腔體，P2 壓力傳感器比S335 壓力開關遠離滅菌器腔體，導致抽真空階段P2 的檢測壓力值無法下降，因此，更換P2 旁邊的壓力開關。重新試機運行134 ℃完整的滅菌程序，打印記錄未再出現P2 壓力值未達到設定值的提示，且后續觀察1 個月的生物監測結果全部合格。故障排除。

3 小結

2 例Belimed MST-H TOP5000 型脈動式壓力蒸汽滅菌器典型故障維修分析中，首先，通過排除法對BD 測試不通過的原因進行深入分析，發現故障點為真空泵抽真空性能降低，因此通過真空泵腔體清洗修復故障；其次，對生物測試結果出現間斷性不合格故障，又是通過排除法最終鎖定P2 旁壓力開關間斷性漏氣是故障的根本原因，更換壓力開關后生物測試檢測合格。此2 例故障的維修思路均是通過對所有故障可能性逐一排查，直至最終發現故障點，排除故障。希望為醫工同行提供壓力蒸汽滅菌器的維修參考。