小型空气压缩机在医院消毒供应中心的应用研究

周 刚，程 俊，李 静

（陆军特色医学中心医学工程科消毒供应中心，重庆 400042）

0 引言

小型空气压缩机及其系统广泛地应用于各行各业，压缩空气因其具有使用安全、无污染和可压缩性等特点，在医院中得到了广泛的应用，如内镜中心和消毒供应中心使用压缩空气干燥器械、吹扫操作台面等，洁净的压缩空气可使手术器械干燥更快、更彻底[1-3]。空气压缩机将电动机产生的机械能转换成气体压力能，用于产生正压气体，是压缩空气的气压发生装置，一般在消毒供应中心的使用压力控制在6～8 kPa。

空气在压缩过程中不可避免地与机器部件接触，因此空气压缩机输出的压缩空气中含有以下杂质：（1）固体微粒。空气压缩机的吸气过滤器无法消除空气中的微粒，空气压缩后固体微粒增加。（2）水分。空气经压缩冷凝后即成为湿饱和空气，会夹带大量的液态水滴，即使是经分离的纯饱和空气，随着温度的降低仍会有冷凝水析出。（3）油分。高速、高温运转的空气压缩机采用润滑油以起到润滑和密封作用，但润滑油会污染压缩空气。（4）微生物。源于周围环境中的微生物粒子。为减少压缩空气中含油量，应运而生的无油空气压缩机已广泛应用于各大医院。同时由于消毒供应中心的地理位置（基本建在地下室），小型空气压缩机的管道、储气罐内易出现积水过多和压缩空气微生物超标2个问题，使得消毒供应中心小型空气压缩机输出的压缩空气存在质量隐患。如果不及时解决上述问题，不但会减少设备的使用寿命、增加环境中气溶胶的体积分数，还会危及医护人员和患者的安全。因此，为保障器械的清洗及干燥质量，应严格控制压缩空气中的含水量和微生物等技术指标。我院对小型空气压缩机的管道、储气罐进行了改造并验证了其应用效果。

1 空气压缩系统改造方案

空气压缩系统包括小型空气压缩机、储气罐、过滤器、干燥机、减压阀、控制保护装置、气枪及管路。其中，储气罐具有稳定气流、冷却、排污、存储气体的作用，过滤器具有过滤气体中的油污、粉尘和水分的作用。

针对小型空气压缩机的管道、储气罐内易出现积水过多、压缩空气微生物超标2个问题，分别进行了改造，方案如下：（1）在储气罐等需要排水的装置内加装了定期排水电磁阀，以便定时排水；（2）在储气罐前端和后端加装2只除菌过滤器，以严格控制微生物数量；（3）采用2层聚四氟乙烯对储气罐进行内衬防腐改造，实现全方位防腐以降低储气罐内壁锈蚀的风险。

1.1 加装定期排水电磁阀

为及时有效地排出储气罐中的水分，保障压缩空气质量，在储气罐排污口加装排水装置。目前市面上常用的排水装置主要有2种，分别为定期排水电磁阀和电子自动排水器。电子自动排水器结构复杂、价格昂贵，而定期排水电磁阀占用空间小、故障少、物美价廉、维修方便，因此本研究选用定期排水电磁阀。定期排水电磁阀是电磁阀和定时器的结合，本设计中设置每日7：00使电磁阀线圈得电，电磁阀芯打开，管道内的压缩空气和冷凝水排出。排放时间为2 min，当电磁阀线圈失电时，电磁阀关闭。

1.2 加装除菌过滤器

除菌过滤器作为高精度终端过滤器，其作用是保证过滤后的空气达到无菌要求[4]。目前市面上过滤器种类较多，过滤精度从0.003 μm到3 μm不等。笔者基于过滤器的价格和过滤精度，选用2只精度为0.22 μm的除菌过滤器分别安装于储气罐前端和后端。其滤芯材质为聚四氟乙烯膜，具有疏水性强、过滤精度高、压降低、耐温高、使用寿命长等特点，是滤除空气中杂菌和噬菌体的理想设备，可保证手术器械不被二次污染，不影响灭菌效果，从而保障手术患者的安全。

1.3 储气罐内衬防腐改造

在空气压缩系统中，储气罐是必不可少的组成部分。目前市面上常见的储气罐材质主要是Q345，且内壁都未经过防腐处理。由于压缩空气中带有一定水分，使用一段时间后就会造成储气罐内壁锈蚀，使压缩空气中夹杂着铁锈水，而空气压缩系统中油水过滤器不能过滤铁锈，因此会对手术器械造成污染。

为提高压缩空气质量，对储气罐内衬进行了防腐改造。改造后的防腐储气罐由筒体、封头和内衬组成。筒体和封头的内壁均设有与之相适应的防腐内衬，分别称为第一防腐内衬和第二防腐内衬，内衬材质均为聚四氟乙烯。连接储气罐管道材质为不锈钢316。

2 改造效果评价

2.1 实验材料

重庆庞通公司生产的营养琼脂培养基，编号：17C 2102 NA20180321，培养皿规格：Φ90 mm×15 mm；0.22 μm精度进口空气除菌过滤器，国产浮游菌空气采样器；国产成套小型空气压缩机（包含空气压缩机、储气罐、过滤器、气枪及管路）；恒温培养箱。

2.2 评价方法

在同一房间内对改造前后的小型空气压缩机出气口的压缩空气中的微生物采用浮游菌测试法测试。浮游菌测试法的原理是通过收集悬浮在压缩空气中的生物粒子至专门的培养基，在适宜的生长条件下经若干时间后让其繁殖到可见菌落进行计数，通过判定单位压缩空气中的活微生物数来判断空气的质量。空气中浮游菌的监测可参考GB/T 16293—2010《医药工业洁净室（区）浮游菌的测试方法》进行[5-6]。根据消毒供应中心操作人员利用压缩空气对腔镜器械吹干的时间来设置采样时间为 0.5、1、1.5、2、2.5 和 3 min。

2.3 微生物含量比较

消毒供应中心使用的压缩空气质量好坏直接影响手术器械后续灭菌效果。本文对小型空气压缩机改造前后不同采样时间的菌落数进行比较，结果见表1。

表1 小型空气压缩机改造前后不同采样时间的菌落数比较

从表1可以看出，随着营养琼脂培养基在空气中暴露时间的增加，小型空气压缩机改造前和改造后的菌落数均随着时间的增加而增加。在相同暴露时间条件下，与改造前的菌落数相比，改造后压缩空气中的菌落数明显减少（改造前83～450 cfu/Φ90 mm平皿，改造后2～16 cfu/Φ90 mm平皿）。

3 讨论

3.1 改造前存在的问题

从表1可以看出，小型空气压缩机在改造前菌落数随着在空气中暴露时间的增加相应增大。由此分析可以得出，改造前，从小型空气压缩机的压缩空气出气口排出的压缩空气微生物含量过高，且随着时间的延长，压缩空气夹带的微生物含量呈增大趋势，原因如下：

（1）输出气体不纯净，压缩空气中水分及微生物含量过高。

（2）无人专职管理空气压缩机，没有定期更换过滤器，没有及时排放过滤器中的冷凝水。液态水的存在会造成管道腐蚀、氧化，储气罐内的冷凝水越积越多，会导致储气罐内壁生锈，使压缩空气不纯净、菌落数严重超标，影响后续灭菌效果。

3.2 实施改造后的效果

在现有条件下，对压缩空气系统实施设备改造，将2只除菌过滤器分别装在储气罐前端和后端。该除菌过滤器具有过滤精度为0.22 μm以上的微滤滤芯，可实现99.99%的颗粒物过滤。在储气罐排水处加装定时排水电磁阀，以便定时排水。同时，还对储气罐内衬进行防腐改造，避免因内衬腐蚀污染手术器械。从表1可知，改造前空气压缩机出气口微生物培养的菌落数为83～450 cfu/Φ90 mm平皿，改造后仅为2～16 cfu/Φ90 mm平皿，压缩空气质量得到明显改善，从而可保证后续器械干燥后灭菌时的成功率。

4 结语

消毒供应中心中小型空气压缩机储气罐内积水过多和压缩空气中微生物超标不仅会减少设备使用寿命，还会污染使用压缩空气干燥的器械，从而危及医护人员和患者的安全。利用定时排水电磁阀、除菌过滤器和经防腐改造后的储气罐，不仅可以降低人工排水不及时而产生的风险，还可对压缩后的空气实现双重过滤，以经济便捷的方法实现低压差、高精度过滤，从而使改造各小型空气压缩机无论是在经济效益和操作便捷方面，还是在压缩空气的过滤性能方面，都能为消毒供应中心的日常工作提供有效保障。