一种环氧乙烷灭菌投药系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种环氧乙烷灭菌投药系统，具有双瓶自动切换的装置，包括：第一投药管线和第二投药管线。第一投药管线包含第一钢瓶，其连接第一氮气垫球阀，通过三通连接第一A投药球阀和第一氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀，所述的第一氮气垫球阀连接流量计，所述的第一A投药球阀通过三通连接第一B投药球阀，第一氮气冲洗气动球阀，所述的第一氮气冲洗气动球阀连接第一氮气冲洗球阀，所述的第一B投药球阀连接第一环氧乙烷过滤器，所述的第一环氧乙烷过滤器连接第一钢瓶气动球阀与第一氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀。本实用新型的优点是：优化环氧乙烷灭菌工艺投药系统管线，在增强操作便利性的同时，提升了人员、工艺和企业的安全性。
【专利说明】
一种环氧乙烷灭菌投药系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种环氧乙烷灭菌投药系统。
【背景技术】
[0002]在环氧乙烷灭菌技术中，环氧乙烷(简称E0)通过投药系统管线从储存环氧乙烷的钢瓶被注入到满载待灭菌产品的灭菌容器里面对细菌和微生物进行灭杀工作。介于环氧乙烷介质的易燃易爆和有毒的属性，环氧乙烷灭菌工艺对投药系统管线的安装、操作使用和管理有其特殊安全要求，是环氧乙烷灭菌工艺中安全防范监管的重点。所以投药系统及管线的安全性承载着对用环氧乙烷从事灭菌的企业和人员安全保障的重要作用，也是对灭菌工艺有效性和安全性的重要保障环节。
[0003]国内目前使用的环氧乙烷灭菌投药系统受技术和条件限制，管线相对较为简单，缺点和隐患较多，满足不了灭菌工艺和安全方面的严谨要求。主要表现在以下几方面:
[0004]第一、从业员工的健康和环境安全防护失控。因为操作工在钢瓶内环氧乙烷被使用完后，需要更换使用环氧乙烷钢瓶，而连接钢瓶与投药主管路之间的环氧乙烷无法控制或被有效清洗，只能在拆卸连接管线的同时任由这段软管内的环氧乙烷流出，对长期从事环氧乙烷灭菌操作人员的身体健康构成了很大的威胁，对安全也产生了更大的隐患；
[0005]第二、对灭菌工艺产生潜在的失败风险。环氧乙烷灭菌投药系统一般通过氮气垫管路向环氧乙烷存储钢瓶增加惰性气体氮气起到增压作用确保环氧乙烷可以更高效地通过投药系统主管路进入灭菌容器内部进行灭杀工作；而氮气垫管路如果没有止回装置，在出现氮气临近用空或钢瓶内压力反向推挤的情况时，钢瓶里面的环氧乙烷往往会反流进入氮气管线，造成安全隐患；同时因为缺少流量检测装置，在钢瓶里面环氧乙烷用尽同时由于钢瓶重量设置错误，灭菌系统上数值显示钢瓶里仍然有环氧乙烷重量时，氮气会代替环氧乙烷进入灭菌容器，并被误判为是汽化后的环氧乙烷而影响灭菌效果或造成灭菌失败；
[0006]第三、氮气冲洗管路没有与投药主管路之间建立互锁程序。操作工在误操作氮气冲洗管道阀门时，氮气在环氧乙烷灭菌工艺投药阶段会随着环氧乙烷一起通过投药主管路被注入到灭菌容器，也同样会影响灭菌效果或造成灭菌失败；
[0007]第四、增加灭菌工艺水平的不确定性和增加了操作难度。在投药主管路末端没有可控的装置在控制系统投药结束后关闭，这样造成了从钢瓶到投药主管路末端段的环氧乙烷在投药结束后依然被注入到灭菌容器里面，造成环氧乙烷使用上的浪费和灭菌容器里面投药量的增加且无法测算精确用量；
[0008]第五、缺少安全泄压装置。投药系统没有安全泄压装置，一旦遇到管道压力超出安全值时将不能及时得到防控。
实用新型内容
[0009]有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种环氧乙烷灭菌投药系统，优化其管线工艺，在增强操作便利性的同时，提升了人员、企业和环境的安全性。
[0010]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:一种环氧乙烷灭菌投药系统，具有双瓶自动切换的装置，包括:
[0011 ] 第一钢瓶，其连接第一氮气垫球阀，通过三通连接第一 A投药球阀和第一氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀，所述的第一氮气垫球阀连接第一流量计，所述的第一 A投药球阀通过三通连接第一 B投药球阀，第一氮气冲洗气动球阀，所述的第一氮气冲洗气动球阀连接第一氮气冲洗球阀，所述的第一 B投药球阀连接第一环氧乙烷过滤器，所述的第一环氧乙烷过滤器连接第一钢瓶气动球阀与第一氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀；
[0012]第二钢瓶，其连接第二氮气垫球阀，通过三通连接第二 A投药球阀和第二氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀，所述的第二氮气垫球阀连接第二流量计，所述的第二 A投药球阀通过三通连接第二 B投药球阀，第二氮气冲洗气动球阀，所述的第二氮气冲洗气动球阀连接第二氮气冲洗球阀，所述的第二 B投药球阀连接第二环氧乙烷过滤器，所述的第二环氧乙烷过滤器连接第二钢瓶气动球阀与第二氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀；
[0013]进一步地，还包括:泄压阀，其通过四通连接第一钢瓶气动球阀，第二钢瓶气动球阀和投药主球阀，所述的投药主球阀通过单向阀连接加药气动球阀，所述的加药气动球阀通过三通连接氮气气动球阀，汽化器和灭菌容器；
[0014]进一步地，所述的第一氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀，第一氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀，泄压阀，第二氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀，以及第二氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀连接至净化区。
[0015]本实用新型相对于现有技术具有以下实质性特点和进步:
[0016]第一、设立两支相同对称的投药管线(本实用新型称之为第一投药管线和第二投药管线)，可以自动切换钢瓶使用从而提升环氧乙烷的利用率。
[0017]第二、优化氮气垫管路，在氮气垫管路上设立过滤和减压装置来得到无尘、无油且压力可控的氮气源，从而避免环氧乙烷受到污染或压力变化产生的影响；增加了流量检测装置流量计，当流量计检测氮气的瞬时流量达到0.9m3/min时，流量积算仪的高报警输出端提供开关量，接入现场报警仪提醒操作人员，防止氮气由于钢瓶重量设置错误而造成钢瓶环氧乙烷用尽系统不自动切换钢瓶使用时被替代成环氧乙烷注入到灭菌容器。
[0018]第三、增加止回装置，阻止环氧乙烷回流，从而防止环氧乙烷误进入氮气主管路。
[0019]第四、在设计的排泄管路上安装弹簧自动复位球阀来通断介质通往净化区，弹簧自动复位球阀手动按下后可以排泄管路介质，手松开后，在弹簧的作用力下自动复位关闭，防止员工打开普通手动球阀后忘记关闭会误排环氧乙烷到净化区造成资源浪费。
[0020]第五、增加氮气清洗管路和环氧乙烷投药主管路的互锁功能，在氮气清洗管路上安装一台常开、单作用氮气冲洗气动球阀，和投药主管路上的常闭单作用钢瓶气动球阀连接同一控制气源进行互锁工作，防止在投药阶段由于员工误操作氮气冲洗管道上的阀门将氮气注入到灭菌容器。
[0021]第六、在主投药管路上增加环氧乙烷过滤器来过滤环氧乙烷气体，防止主投药管路的阻塞，在过滤器的底部安装弹簧自动复位球阀接到净化区，在提高环氧乙烷使用品质的同时，此实用新型通过氮气冲洗管道和排泄管道也能解决在更换过滤器里面滤芯时可以安全排空过滤器里面的环氧乙烷。
[0022]第七、在主投药管线到汽化器的入口处，增加针型阀以控制环氧乙烷的流速并能在执行器失效情况下起到应急控制作用，确保环氧乙烷品质的稳定性的同时，设立止回阀、压力表来限向环氧乙烷的注入和检测环氧乙烷注入速率；增加单作用常闭加药气动球阀，在PLC中编程设定在投药结束后自动关闭此气动球阀来严格控制环氧乙烷的注入量并避免了环氧乙烷因阀门失效或驱动气体缺失而导致环氧乙烷误作业产生风险。
[0023]第八、增加定向泄压装置，将可能超压而导致泄放的环氧乙烷收集净化区进行处理，避免投药管线压力可能发生的骤增而引起的环氧乙烷泄漏。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的环氧乙烷灭菌投药系统的实施例结构示意图。
[0025]图中各附图标记示意:
[0026]10-钢瓶，11-氮气垫球阀，12-流量计，13-报警仪，14-流量积算仪，15-氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀，16-A投药球阀，17-B投药球阀，18-氮气冲洗气动球阀，19-氮气冲洗球阀，20-氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀，21-环氧乙烷过滤器，22-钢瓶气动球阀，55-泄压阀，59-投药主球阀，51-加药气动球阀，52-氮气气动球阀，53-汽化器，54-灭菌容器，68-净化区，70-钢瓶，71-氮气垫球阀，72-流量计，73-报警仪，74-流量积算仪，75-氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀，76-A投药球阀，77-B投药球阀，78-氮气冲洗气动球阀，79-氮气冲洗球阀，80-氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀，81-环氧乙烷过滤器，82-钢瓶气动球阀
【具体实施方式】
[0027]图1为本实用新型的环氧乙烷灭菌投药系统的第一实施例示意图，如图所示，包括:钢瓶10，其连接氮气垫球阀11，通过三通连接A投药球阀16和氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀15,所述的氮气垫球阀11连接流量计12,所述的A投药球阀16通过三通连接B投药球阀17，氮气冲洗气动球阀18，所述的氮气冲洗气动球阀18连接氮气冲洗球阀19，所述的B投药球阀17连接环氧乙烷过滤器21，所述的环氧乙烷过滤器21连接钢瓶气动球阀22与氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀20。
[0028]如图所示，还包括:钢瓶70，其连接氮气垫球阀71，通过三通连接A投药球阀76和氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀75，所述的氮气垫球阀71连接流量计72，所述的A投药球阀76通过三通连接B投药球阀77，氮气冲洗气动球阀78，所述的氮气冲洗气动球阀78连接氮气冲洗球阀79，所述的B投药球阀77连接环氧乙烷过滤器81，所述的环氧乙烷过滤器81连接钢瓶气动球阀82与氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀80。
[0029]投药系统两支相同对称投药管线上氮气垫管路主要由氮气过滤器、减压阀、氮气垫球阀、流量计和单向阀组成；氮气冲洗管路主要由氮气过滤器、减压阀、氮气冲洗气动球阀、氮气冲洗球阀和单向阀组成；投药主管路主要由A投药球阀、B投药球阀、环氧乙烷过滤器、钢瓶气动球阀、投药主球阀、单向阀、加药气动球阀和针型阀组成；排泄管路主要由氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀、氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀和泄压阀组成。
[0030]参照图1，还包括:泄压阀55，其通过四通连接钢瓶气动球阀22，钢瓶气动球阀82和投药主球阀59，所述的投药主球阀59通过单向阀连接加药气动球阀51，所述的加药气动球阀51通过三通连接氮气气动球阀52，汽化器53和灭菌容器54。所述的氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀15，氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀20，泄压阀55，氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀80，以及氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀75连接至净化区68。
[0031]在具体实施例中，两瓶环氧乙烷钢瓶放置在一台量程为1500KG的电子秤上，分别为钢瓶10和钢瓶70，当电子秤检测到钢瓶10重量耗尽时，系统投药时会自动切换(灭菌系统自动控制钢瓶气动球阀22关闭，钢瓶气动球阀82打开)到钢瓶70继续往灭菌容器内部投药，反之亦然，钢瓶70重量耗尽时，系统投药时会自动切换(灭菌系统自动控制钢瓶气动球阀22打开，钢瓶气动球阀82关闭)到钢瓶10继续往灭菌容器内部投药；钢瓶10、钢瓶70投药管线为相同对称的管线；选取环氧乙烷过滤器为PALL公司，MODEL:T910063-000,TYPE:LM010S-l/2o
[0032]优选地，本实用新型实施例的工作过程为:实施第一投药管线投药。
[0033]调节氮气垫管线上减压阀的压力至氮气压力为200Kpa，打开氮气垫球阀11和钢瓶10上的N2阀给钢瓶10填充氮气；打开钢瓶10上的EO阀，打开A投药球阀16，打开B投药球阀17，打开投药主球阀59，关闭氮气冲洗球阀19 ;灭菌控制系统在投药阶段自动打开钢瓶气动球阀22和加药气动球阀51，环氧乙烷快速正常地通过投药主管路进入汽化器53得到汽化后再通过气态形式被注入到灭菌容器54内；投药阶段结束时，钢瓶气动球阀22和加药气动球阀51自动关闭切断环氧乙烷注入到灭菌容器。
[0034]冲洗环氧乙烷过滤器时，关闭A投药球阀16，打开B投药球阀17，打开氮气冲洗球阀19，调节氮气冲洗管路减压阀的氮气压力至200Kpa，手动按下氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀20，带有压力的氮气冲洗掉环氧乙烷过滤器里面存留的环氧乙烷到净化区，再更换过滤器滤芯。
[0035]更换钢瓶时，关闭B投药球阀17，关闭钢瓶10上EO阀，打开氮气冲洗球阀19，打开A投药球阀16，调节氮气冲洗管路减压阀的压力至200Kpa，手动按下氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀15，带有压力的氮气冲洗掉钢瓶和主投药管路间软管段里面存留的环氧乙烷，再更换钢瓶。
[0036]冲洗主管路上环氧乙烷聚合物时，关闭A投药球阀16，打开B投药球阀17，手动打开钢瓶气动球阀22，打开投药主球阀59，手动打开加药气动球阀51，调节氮气冲洗管线减压阀的压力至200Kpa，最后打开氮气冲洗球阀19和手动打开氮气冲洗气动球阀18，带有压力的氮气冲洗投药主管路里环氧乙烷聚合物最终进入灭菌容器进行处理。
[0037]在灭菌控制系统画面上设置钢瓶10的环氧乙烷重为310KG，在钢瓶10环氧乙烷使用完毕后，系统画面依然显示有1KG的重量，继续使用钢瓶10投药，氮气垫管路上氮气由于环氧乙烷重量设置错误被不受控地注入到灭菌容器里时，流量计12采集瞬时流量值到流量积算仪14,流量积算仪14显示0.92m3/min,大于其设定值0.90m3/min,高报警继电器闭合，220V受控电源激活报警仪13开始报警。
[0038]投药时，钢瓶气动球阀22自动开启，氮气冲洗气动球阀18自动关闭；投药结束时，恢复到常态，形成互锁；防止员工在用氮气冲洗管道时，忘记关闭氮气冲洗球阀，在灭菌系统进行到投药阶段时误将氮气冲洗管道上的氮气注入到灭菌容器内。
[0039]调节氮气冲洗管道的压力至680Kpa，关闭A投药球阀16和投药主球阀59，打开氮气冲洗球阀19和B投药球阀17，手动打开氮气冲洗气动球阀18，手动打开钢瓶气动球阀22，泄压阀55开始泄压到净化区68。
[0040]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种环氧乙烷灭菌投药系统，其特征在于，包括: 第一钢瓶(10)，其连接第一氮气垫球阀(11)，通过三通连接第一 A投药球阀(16)和第一氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀(15)，所述的第一氮气垫球阀(11)连接第一流量计(12)，所述的第一 A投药球阀(16)通过三通连接第一 B投药球阀(17)，第一氮气冲洗气动球阀(18)，所述的第一氮气冲洗气动球阀(18)连接第一氮气冲洗球阀(19)，所述的第一 B投药球阀(17)连接第一环氧乙烷过滤器(21)，所述的第一环氧乙烷过滤器(21)连接第一钢瓶气动球阀(22)与第一氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀(20)； 第二钢瓶(70)，其连接第二氮气垫球阀(71)，通过三通连接第二 A投药球阀(76)和第二氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀(75)，所述的第二氮气垫球阀(71)连接第二流量计(72)，所述的第二 A投药球阀(76)通过三通连接第二 B投药球阀(77)，第二氮气冲洗气动球阀(78)，所述的第二氮气冲洗气动球阀(78)连接第二氮气冲洗球阀(79)，所述的第二 B投药球阀(77)连接第二环氧乙烷过滤器(81)，所述的第二环氧乙烷过滤器(81)连接第二钢瓶气动球阀(82)与第二氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀(80)。
2.如权利要求1所述的环氧乙烷灭菌投药系统，其特征在于，还包括:泄压阀(55)，其通过四通连接第一钢瓶气动球阀(22)，第二钢瓶气动球阀(82)和投药主球阀(59)，所述的投药主球阀(59)通过单向阀连接加药气动球阀(51)，所述的加药气动球阀(51)通过三通连接氮气气动球阀(52)，汽化器(53)和灭菌容器(54)。
3.如权利要求2所述的环氧乙烷灭菌投药系统，其特征在于，所述的第一氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀(15)，第一氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀(20)，泄压阀(55)，第二氮气-滤芯冲洗弹簧自动复位球阀(80)，以及第二氮气-软管冲洗弹簧自动复位球阀(75)连接至净化区(68)。
【文档编号】F17D1/02GK204127668SQ201420385482
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】周建, 郭立志 申请人:安徽瑞洁医疗技术有限公司