Belimed MST-H TOP5000 型脉动式压力蒸汽灭菌器的工作原理及故障分析

刘彪，孔康辉，王帅

河南省人民医院 （河南 郑州 450003）

压力蒸汽灭菌器在医院消毒供应中心运行链中发挥着非常重要的作用，承担着医院所有重复使用诊疗器械、器具和物品的灭菌[1-3]。一旦压力蒸汽灭菌器故障，将严重影响消毒工作及临床医疗工作的开展。然而由于压力蒸汽灭菌器在高温环境中工作，会加速部分零部件的老化及失效，日常使用过程中会出现各种故障现象[4-7]，如真空性能降低导致冷空气排出效果测试（bowie-dictest, BD）不通过，蒸气含水量大导致湿包，传感器数值偏差大导致生物监测不合格等。加之脉动式压力蒸汽灭菌器结构相对复杂，1 个故障现象可能存在多种故障可能性，利用合理的故障排除方法，能够快速、高效地排查故障，保障正常灭菌。现通过分析2 例Belimed MST-H TOP5000 型脉动式压力蒸汽灭菌器的故障排除过程，为医工同行提供参考。

1 Belimed MST-H TOP5000 型脉动式压力蒸汽灭菌器的工作原理

Belimed MST-H TOP5000 型脉动式压力蒸汽灭菌器包含蒸气供给系统、腔体及门机系统、真空系统、自动控制系统等4 个系统。其基本原理为：通过真空泵将灭菌器腔体内的空气抽出，空气残留可导致腔体内的灭菌包裹受热不均匀，达不到完全灭菌效果，因此需要彻底抽出腔体内的空气团。脉动抽真空的原理为：真空泵启动抽至腔体负压值接近1 个大气压时，可打开蒸气系统电动阀或气动阀，部分洁净的蒸气进入灭菌器腔体，关闭进气阀，系统自动启动真空泵，第2 次抽至负压值接近1 个大气压时，真空泵停止工作并供蒸气系统工作，打开进气阀，系统重复第1 次抽真空后的步骤，连续3 次脉动抽真空，基本达到灭菌器腔体内空气残留为0。脉动真空结束后，供蒸气系统阀门打开，腔体内进入洁净的纯蒸气，待灭菌腔体内温度达到134 ℃时，灭菌开始计时，灭菌结束后腔体系统排出蒸气进入干燥阶段，真空泵再次启动，完成干燥程序。

2 故障分析

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

BD 测试结束后取出BD 测试包，发现中间部分泛黄，BD 测试阳性。测试结果如图1 所示。

图1 BD 测试阳性

图2 水环式真空泵

2.1.2 故障分析

一般情况下，BD 测试不通过是由于灭菌阶段温度、压力不达标或抽真空不彻底造成的[8]。首先，运行压力蒸汽灭菌器，观察灭菌阶段腔体内的蒸气压力和腔体温度，发现腔体灭菌温度134 ℃、压力0.2 MPa,根据蒸气压力与温度关系（表1）[9]，灭菌阶段的腔体内温度与蒸气压力相匹配，因此排除灭菌阶段温度压力不达标故障。其次，启动灭菌器空载运行，发现抽真空从开始真空泵启动到抽至负压接近1 个大气压用时6 min，明显长于其他正常使用灭菌器的用时（3.5 min），但灭菌器可完成空载运行程序，系统无任何报警。再次，检查腔体门机系统前后门密封条。拆下密封条发现无破损和变形，但有部分污渍，用肥皂水清洗密封条后重新安装，再次启动灭菌器，单次脉动抽真空用时无显著改变，排除门密封条故障。然后，检查灭菌器腔体各个连接口。在灭菌阶段未发现漏气现象，检查腔体排气阀，排气阀是气动控制阀，灭菌阶段排气阀出口管道连接处未发现开启或密闭不严导致泄漏问题，因此基本可以排除灭菌器腔体漏气故障的可能。最后，考虑问题可能出在真空泵系统，因此检查真空泵进水压力，压力波动范围在 0.3 ～0.6 MPa 间，检查供水 Y 型过滤器，滤网未堵塞，拆开水环式真空泵泵腔后发现有严重结垢现象，至此，基本锁定 BD 测试不通过的故障原因为真空泵性能下降。

表1 饱和蒸气压力与温度的对应关系

2.1.3 故障维修

水环式真空泵（图3）在抽真空时需要进水压力大于0.2 MPa。拆开水环式真空泵腔体，腔体内有严重的结垢现象，检查泵体密封圈，未破损，将拆下的泵体内零部件放入由100 ℃水融化的氨基磺酸溶液内浸泡，因氨基磺酸除垢时会发出刺鼻的气味，浸泡除垢时须将容器移至室外通风处，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 后用洁净的水重复冲洗，安装泵体后启动灭菌器空载运行，灭菌器抽真空用时显著缩短，单次脉动抽真空用时由6 min 缩至3 min，重新多次做 BD 测试，结果均合格。

图3 P2 传感器与压力开关S335 连接图

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

灭菌器使用过程中,生物测试的阳性率偏高。一般每月测试中会检出3～5 例阳性，且每次检出阳性时再次检测的结果仍是阴性，且阳性结果的检出并无规律，但必须对检测阳性的灭菌物品重新灭菌，也曾出现使用科室频繁报修但维修人员却查不出故障原因的情况。

2.2.2 故障分析

生物测试所用的指示剂是3M 急速生物指示剂1492V，其测试前的外观正常、试管内部培养基液位正常。使用的生物阅读器为3M 490 型快速阅读器（采用嗜热脂肪杆菌芽胞、枯草杆菌黑色变种芽胞，并通过荧光探测器检查其特殊酶的活力来快速判断灭菌结果）。此故障中阅读器显示正常，未报警，每日坚持1 支试管的未灭菌阳性对照测试结果也正常。因此，导致间断性阳性结果的原因可排除生物指示剂和阅读器，故障分析应从灭菌器入手。

生物监测不合格说明灭菌不合格，灭菌阶段灭菌真实温度未达到设定值[10-13]。故障原因可能为：系统抽真空不彻底，灭菌腔内有空气团残留、压力传感器和温度传感器故障，灭菌腔体泄漏。首先，检查灭菌器运行曲线图和灭菌器打印机打印的灭菌时间图，发现灭菌曲线正常，灭菌时间5 min，灭菌温度和压力显示正常。其次，检查腔体漏气，运行系统密闭性测试程序，发现间断性测试不通过，拆下前、后门的密封条检查，密封条无破损，清洗密封条重新安装，紧固灭菌器腔体各个零部件连接口，运行测漏程序，仍然存在间断性测试不通过的问题，至此基本排除系统存在严重泄漏的可能性。再次，运行134 ℃灭菌程序，灭菌阶段腔体内温度为134℃，压力为2.1 bar，均正常,灭菌时间无异常，连续进行3 次生物检测程序，其中第3 次生物监测阳性，但3 次运行生物检测程序时灭菌器运行正常，未发现报警及故障现象。然后，检查灭菌器的打印记录，发现生物测试阳性的打印记录，显示抽真空阶段P2 压力值未达到设定值，Belimed MST-H TOP5000 型脉动式压力蒸汽灭菌器腔体设置2 个压力传感器，分别是P1 和P2；互换P1 与P2 传感器及传感器上的接线，试机运行，打印记录仍显示P2 压力值未达到设定值，可排除P1、P2 压力传感器故障；由于P2 压力传感器检测到的实际值偏低，所以重点排查与P2 压力传感器相连接的零部件；将机器抽真空抽到负压接近1 个大气压，关闭机器，发现与P2 传感器并联的压力开关S335 漏气。P2 传感器与压力开关S335 连接图见图5。

2.2.3 故障维修

由于P2 压力传感器的管道与S335 压力开关连接，因此判断腔体压力开关有少量的漏气。P2 压力传感器和S335 压力开关并联共用管道连接至灭菌器腔体，P2 压力传感器比S335 压力开关远离灭菌器腔体，导致抽真空阶段P2 的检测压力值无法下降，因此，更换P2 旁边的压力开关。重新试机运行134 ℃完整的灭菌程序，打印记录未再出现P2 压力值未达到设定值的提示，且后续观察1 个月的生物监测结果全部合格。故障排除。

3 小结

2 例Belimed MST-H TOP5000 型脉动式压力蒸汽灭菌器典型故障维修分析中，首先，通过排除法对BD 测试不通过的原因进行深入分析，发现故障点为真空泵抽真空性能降低，因此通过真空泵腔体清洗修复故障；其次，对生物测试结果出现间断性不合格故障，又是通过排除法最终锁定P2 旁压力开关间断性漏气是故障的根本原因，更换压力开关后生物测试检测合格。此2 例故障的维修思路均是通过对所有故障可能性逐一排查，直至最终发现故障点，排除故障。希望为医工同行提供压力蒸汽灭菌器的维修参考。