冷空气对灭菌器检测结果的影响

2015-08-23张洁静陈攀武汉计量测试检定研究

上海计量测试 2015年3期

张洁静　陈攀 / 武汉计量测试检定（研究）所

冷空气对灭菌器检测结果的影响

张洁静陈攀 / 武汉计量测试检定（研究）所

0　引言

灭菌器广泛适用于医疗卫生事业、科研、农业等单位，主要对医疗器械、敷料、玻璃器皿、溶液培养基等进行消毒灭菌。其中手提式高压灭菌锅是食品厂、饮用水厂申请QS、HACCP认证的必备检验设备，因此，其检测结果的准确与否直接影响灭菌效果。当灭菌过程中灭菌物品包中含有冷空气团时，蒸汽的穿透能力就会受到影响，在规定的时间内局部（一般指中央位置）温度难以达到要求，对于下排式灭菌器而言，冷空气排出得越好，灭菌效果越好。对于抽真空的灭菌器而言，灭菌器抽真空系统越好，表示空气排出越彻底，灭菌效果也越好。对于预真空和脉动真空压力蒸汽灭菌器，可以利用B-D测试来监测灭菌器内部冷空气的排出效果；但对于类似于手提式灭菌器这种比较简单的下排式压力蒸汽灭菌器，平常医护人员或者一些相关实验人员容易忽视冷空气是否排尽。本文主要针对手提式压力蒸汽灭菌器中冷空气排出程度对温度检测结果的影响，实验采用无线温度压力记录器来测量压力蒸汽灭菌器中心的温度和压力值。

1　冷空气排出程度对灭菌器内温度的影响

实验主要采用无线温度压力记录器来测量手提式压力蒸汽灭菌器中心的温度和压力值。在实验室环境不变的情况下，由同一个人进行三组实验。第一组实验：在灭菌器内加入足量的冷水，打开排气阀足够长的时间，确定放气阀上方有蒸汽冒出时，关闭放气阀，使灭菌器的压力正常升起。待灭菌器的表盘温度值指示到121℃时，通过手动通断电源使灭菌器表盘温度值保持在121 ℃左右2 min。第二组实验：在灭菌器内加入足量的冷水，打开排气阀一小段时间，关闭放气阀，使灭菌器的压力正常升起。待灭菌器的表盘温度值指示到121 ℃时，通过手动通断电源使灭菌器表盘温度值保持在121 ℃左右2 min。第三组实验：在灭菌器内加入足量的冷水，关闭放气阀，使灭菌器的压力正常升起。待灭菌器的表盘温度值指示到121℃时，通过手动通断电源使灭菌器表盘温度值保持在121 ℃左右2 min。在电脑上读出无线温度压力记录器记录的这三组测量结果，其中，每一组记录10个温度值。通过表1可以看出测量结果的差别。

表1　实验结果对比

第一组数据反映真实的灭菌器温度值，第二组和第三组都发生了不同程度的失真。第一组排出冷空气最彻底，所以灭菌器内的温度值最接近预期值。第二组有排冷空气这样一个过程，但是并没有彻底排出灭菌器内的冷空气，故温度没能达到理想的灭菌温度，以致于达不到理想的灭菌效果。而这种情况是很多医护人员以及食品加工人员在使用中很容易发生的。第三组实验，根本就没有排出冷空气这样一个过程，所以该灭菌器内大量的冷空气影响最后灭菌温度的数值。虽然三组实验中，压力表盘上显示灭菌器内压力已经达到灭菌压力值，但是灭菌温度可能并不是所看到的仪表盘上显示的灭菌温度值。在没有核实的情况下，仓促灭菌势必会影响灭菌效果。

2　分析原因

由上面的实验可看出，灭菌器内冷空气的排出程度严重影响灭菌温度的值，从而影响灭菌器的灭菌效果，因此冷空气的排出对指导正确使用灭菌器有其重要意义。以下简单分析一下发生此种现象的原因：灭菌器的灭菌过程是一个恒容的过程，当加热介质为水这单一介质时，处于单组分液气两相平衡的状态，其蒸汽压高低依赖于温度的变化，因为灭菌温度不准确，所以有冷空气残留的蒸汽压力值应该也是不准确的。

空气的膨胀压大于水蒸气的膨胀压，当水蒸气中含有空气时，在同一压力下，含空气蒸汽的温度低于饱和蒸汽的温度。空气膨胀系数很大，留存的冷空气加热后急剧膨胀，压力虽到预期值，但温度远达不到。灭菌器内蒸汽的温度不仅和压力有关，而且和蒸汽的饱和度有关［1］。如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸汽不能达到饱和。此时，虽然仪表盘显示达到了灭菌压力，但蒸汽的温度却未达到要求的高度，结果导致灭菌失败。在排除不同程度冷空气时，仪表压力和锅内温度的关系见表2。灭菌时高压灭菌器内空气的存在还可影响蒸汽向消毒物品内部的穿透。饱和蒸汽可以穿透到敷料包的中心部位，当空气未完全排除时，可形成包内温度低、包外温度高的情况，致使内部不能达到灭菌。

表2　仪表压力和锅内温度的关系

当然，由以前的研究可知，空气受热后压力增加对灭菌器内温度的影响也较大，不可忽略。而且，冷空气的温度越低，造成灭菌器内温度下降的程度也就越大［2］。

3　解决办法

蒸汽灭菌时排除灭菌器内的空气是保证药品灭菌完全的重要措施。检查灭菌器内空气是否排尽，以往多凭经验。现介绍一种简便方法：灭菌时在灭菌器排气管的出口处接一皮管，将另一端插入冷水中，若管内排出的气体在冷水中产生气泡，则表示锅内尚未排尽空气，仍需继续排气。如果不产生气泡则表示锅内的冷空气已基本排尽，排出的已是饱和蒸汽，此时可将排气管阀门稍开让其徐徐排出饱和蒸汽，以让灭菌过程中蒸汽冷凝生成的水排出，既可避免因灭菌器内存在空气而影响灭菌效果，又可节约蒸汽。

还有一种方法是，先将放气阀关闭一段时间，待灭菌器内的水烧开，产生蒸汽时，使灭菌器内的压力有一定的升高，这个时候灭菌器内部的蒸汽会将冷空气挤到上层，压力升到0.05 MPa左右的时候，打开手提式灭菌器上面的放气阀，将灭菌器内部的蒸汽连同冷空气一起放出，压力表降到零，此时，灭菌器内部的冷空气排尽。