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上海申安高压蒸汽灭菌器压力校准方法

[导读]高压蒸汽灭菌器是一种利用饱和蒸汽对物品 进行迅速而可靠的消毒或灭菌的设备,应用广泛 且灭菌效果好,特别是在各级医院、疾病预防控 制中心、检疫机、食品加工等企事业单位使用。 高压蒸汽灭菌器同时又是一种压力容器,属特种 设备

引言 高压蒸汽灭菌器是一种利用饱和蒸汽对物品 进行迅速而可靠的消毒或灭菌的设备,应用广泛 且灭菌效果好,特别是在各级医院、疾病预防控 制中心、检疫机构、食品加工等企事业单位使用。 高压蒸汽灭菌器同时又是一种压力容器,属特种 设备,按《特种设备安全监察条例》规定,其最 高工作压力大于或等于 0.1 MPa(表压),且压力 与容积的乘积大于或者等于 2.5 MPa·L 的气体、 液化气体和最高工作温度高于或等于标准沸点的 液体的固定式容器及移动式容器,使用单位应当 对在用特种设备的安全附件、安全保护装置、测 量调控装置及有关附属仪器仪表进行定期校验、 检修,并作出记录。因此,对高压蒸汽灭菌器而言, 其上的压力、温度等计量仪器必须按周期进行检 定或校准。由于我国目前尚未出台高压蒸汽灭菌 器等相关灭菌设备计量参数的检定规程或校准规 范,定期校验缺少必要的技术依据,而压力又是 安全监管的重要参数,其示值的可靠与否直接关 系到安全生产。本文通过探讨高压蒸汽灭菌器压 力参数的校准方法,提供多种校准途径,供安全 监管中选择。 

1 高压蒸汽灭菌器基本要求 

1.1 结构及种类 高压蒸汽灭菌器主要有两类,第一类为自带 蒸汽发生器式,也称电加热式。其结构主要由一 个密闭的耐高温和耐高压的双层金属圆筒构成,两层之间盛水,加热时,灭菌器内蒸汽压力升高, 温度也随之升高,压力越大,温度越高。外锅壁 上装有排气阀、温度计、压力表及安全阀。排气 阀用于排出空气,压力表表示锅内的压力及温度 (具有压力、温度双分度),安全阀用于锅内超压 时自行放汽减压,以保证工作安全。电加热式高 压蒸汽灭菌器的种类主要有手提式、直立式、横 卧式等。第二类为外接蒸汽式,也称直接蒸汽式, 多为大型结构,除无电加热部件外其他结构件与 电加热式相同,有更大的工作空间和耐更高的温 度和压力。 

1.2 基本参数 ①额定工作压力不大于 0.25 MPa。 ②灭菌工作温度:115 ~ 138℃。 

1.3 压力容器 压力容器应符合《特种设备安全监察条例》、 《压力容器安全技术监察规程》和 GB150-1998 钢 制压力容器标准的规定。 

1.4 压力指示仪表 ①数字式或模拟式; ②压力单位为 kPa 或 MPa; ③数值范围包含(0 ~ 400 kPa)或(-100 ~ 300 kPa),在绝对真空或大气压力状态下的压力 指示为 0; ④在(0 ~ 400 kPa)或(-100 ~ 300 kPa)的 数值范围内准确度至少为 ±1.6%; ⑤对于模拟式仪表,分度盘的分度值不大于20 kPa; ⑥数字式仪表的分辨力为 1 kPa 或更好; ⑦测量工作压力时,准确度至少为 ±5 kPa; ⑧在(0 ~ 400 kPa)或(-100 ~ 300 kPa)的 数值范围内,周围环境温度的误差补偿不超过 0.04% /℃; ⑨在不拆分仪表的情况下,使用权限控制工 具可进行现场调节。 

1.5 压力控制器 压力控制器在选定的工作压力时应能恒压, 误差不大于 10%,但不得超过设计压力,低于所 需工作压力时,应能自动接通加热电源。 

2 压力指示仪表校准方法 按照高压蒸汽灭菌器选用的压力指示仪表要 求,在实验室条件下可对选用的压力指示仪表进 行检定,模拟式压力指示仪表依据 JJG52-1999《弹 簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规 程》、数字式压力指示仪表依据 JJG 875-2005《数 字压力计检定规程》。检定结果可直接判定压力 指示仪表是否合格,结果是否可靠。但这需要对 高压蒸汽灭菌器上安装的压力指示仪表进行拆卸, 送到法定技术机构方可进行。其做法常常遭到客 户的抵制,其理由为拆装、送检困难,或拆装后 高压蒸汽灭菌器密封性能下降,影响使用效果等。 针对客户不愿拆装及送检压力指示仪表问题,可 采用如下解决方案,即现场校准。 为确保现场校准结果的可靠性,应遵循下列 基本原则。

 1)环境条件: 温度:(20±5)℃;若无法保证,可适当放 宽。但需对温度影响进行评定,并在校准结果中 加以修正。 相对湿度:不大于 80%。

2)计量标准器: 选用的标准器其测量范围应大于或等于被校 压力指示仪表的测量范围,其示值最大允许误差 绝对值应不大于被校压力指示仪表最大允许误差 绝对值的 1/3(数字式)或 1/4(模拟式)。 

2.1 方法一:现场校准法 此方法适用于手提式、立式等工作容积较小 的、且具有手动放汽阀的高压蒸汽灭菌器。通常 高压蒸汽灭菌器在放汽阀的尾部会备有金属软管,

便于合理地排放冷空气。因此,只需将金属软管 与检定用压力校验器连接可靠,保证气密性,即 能按检定规程对高压蒸汽灭菌器的压力指示仪表 进行现场校准。 操作要点 : 金属软管的耐压需要大于等于 400 kPa,若无法达到,需更换成满足要求的压力 连接软管,构成校准系统的压力气密性不应超过 0.1 kPa/min。 校准设备:标准器选用数字压力计(不低于 0.2 级,上限不超过 500 kPa)或精密压力表(不低于 0.4 级,上限值视被检压力指示仪表而定),配套设备 选用气体压力校验器(稳定性优于 0.02% FS,工 作压力大于 600 kPa)。 现场校准法的压力校准上限常常受到高压蒸 汽灭菌器上安装的安全阀额定工作压力的限制, 当无法校准到被校压力指示仪表上限压力时,可 给出最高额定工作压力的校准值。

 

2.2 方法二:直接比较法 此方法适用于安装有测试连接器的高压蒸汽 灭菌器。通常为大型、直接蒸汽式。 操作要点 : 将压力标准器连接于灭菌室管路 中的压力连接器上。若压力连接器上的管螺纹与 压力标准器螺纹不配,应采取转接方法,确保连 接可靠及气密性要求。 校准设备:标准器推荐用数字压力计(不低 于 0.2 级,上限不超过 500 kPa),其使用环境应 能达到 140℃,且计量性能不变或可修正。若用 弹簧管式精密压力表(不低于 0.4 级,上限值视 被检压力指示仪表而定),其允许误差应考虑温度 变化引起的附加误差。其示值误差 ΔPn 按下式计 算: ΔPn ≤ ±(δ + 0.04Δt)% ×Pm     (1) 式中:δ -准确度等级,Δt -使用温度与校准时 的温度之差,Pm -量程。所有校准项目仅针对压 力示值误差。 直接比较法是用灭菌器中的蒸汽压力做工作 介质,由于受蒸汽工作压力的限制,因此校准点 不能按规程覆盖压力指示仪表的量程,只能依托 压力控制器或温度控制器,在灭菌器使用压力或 温度范围内确定压力校准点。再由于灭菌器在选 定的工作压力时要求应能恒压,但实际做不到, 总有压力波动,因此校准时就必须要求读数迅速

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