Langfristig betriebssichere Sterilisatoren

Verschiedene Prüfverfahren für großvolumige Dampfsterilisatoren

Betreiber von Großlaboren nutzen mitunter Dampfsterilisatoren, die gesetzlich als Druckgeräte gelten. Deren Integrität ist wiederkehrend zu prüfen. Das minimiert Haftungsrisiken sowie Personen- oder Sachschäden, die als Folge von Materialermüdung entstehen können.

 

Ein Verfahren, dass im Zuge technischer Fortschritte an Bedeutung gewinnt, ist die Prüfung mittels Schallemissionen. Es existieren aber auch Alternativen.

In Großlaboren sind neben vertikalen auch horizontale Dampfsterilisatoren mit einer besonderen Volumenkapazität im Einsatz. Mit ihrem Alter steigt das Risiko von Schäden. Werden bspw. Undichtigkeiten rechtzeitig erkannt, minimiert das die Gefahren für die Mitarbeiter und verhindert, dass Sterilisationsprozesse unvollständig bleiben. Daher gilt es, die Sicherheit der Geräte zuverlässig, schnell und wirtschaftlich nachzuweisen. Hinzu kommt, dass ungeplante Reparaturen teils längere Stillstände und erhebliche Kosten verursachen – vor allem wenn die Geräte ausgebaut werden müssen. Doch welches so genannte „zerstörungsfreie“ Verfahren eignet sich für eine wiederkehrende Prüfung?

 

Schall statt Rauch

Aufgrund der Weiterentwicklung der eingesetzten Technik hat die Schallemissionsprüfung heute eine viele größere Bedeutung als noch vor zehn Jahren. Nicht nur bei der Messelektronik hat es Innovationssprünge gegeben. Auch die Software und die modernen Rechner wurden und werden immer leistungsfähiger. Indes wird das Verfahren optimiert, um die Tiefenlage der Schadstelle besser zu beurteilen. Langfristig dürfte auch die Mustererkennung durch künstliche Intelligenz (KI) die Einsatzmöglichkeiten und Aussagekraft des Verfahrens erhöhen.

Bei der Schallemissionsprüfung bringen Experten Sensoren in der Sterilisierkammer an, füllen diese anschließend mit Wasser und legen einen Prüfdruck an. Durch die Belastung angeregt emittieren vorhandene Risse Schallwellen im Kilohertzbereich aufgrund der Spannungsveränderung an der Oberfläche des Materials. Die Sensoren registrieren den Schall. Mit ihrer hohen Abtastrate erzeugen sie große Datenmengen. Schwingungen und Störgeräusche aus der Umgebung werden vom Computer herausgerechnet.

Die Experten können auf Basis der Messwerte die Schadstellen lokalisieren und qualitativ bewerten. So lassen sich sogar dynamische Verschiebungen im Nanometerbereich erkennen. Bei kritischen Anzeigen müssen die Experten unter Umständen mit einem anderen Verfahren nachprüfen.

Die Schallemissionsprüfung erfasst den gesamten Innenraum des Sterilisators. So können auch für unzugängliche Bereiche verlässliche Aussagen getroffen werden. Das erfordert keine besonderen Schutzmaßnahmen. Aufgrund des geringen Aufwands ist das Verfahren besonders wirtschaftlich. Häufig lassen sich bauliche Maßnahmen und damit verbundene betriebliche Einschränkungen verhindern.

 

Nach dem „Fledermaus“-Prinzip

Ultraschall ermöglicht, Teile von Sterilisatoren ohne größere Vorbereitung zu prüfen. Spezielle Sensoren registrieren Unregelmäßigkeiten im Material wie Risse oder Inhomogenitäten. Allerdings lässt sich mit diesem Verfahren mitunter nicht das ganze Gerät prüfen. Einige Bereiche sind für den Prüfkopf unzugänglich. Zugleich erlaubt die Geometrie der Sterilisierkammer häufig nicht, dass die Ultraschallwellen in alle Bereiche vordringen. Die leicht zugängliche Hauptkammer und die Türplatten bedeuten einen geringen Prüfaufwand. Alle erzielten Ergebnisse sind allerdings sehr verlässlich und eventuelle Fehlstellen exakt lokalisierbar.

 

Farbe bekennen

Für die Farbeindring-Prüfung sind die jeweiligen Stellen zunächst zugänglich zu machen. Mitunter muss eine Isolierschicht entfernt oder der Sterilisator ausgebaut werden. Dann sind Aufstellwände nötig, welche die Umgebung vor der baulich bedingten Staubentwicklung schützen. Werden die Geräte in Reinräumen betrieben, ist dies mitunter aufwendig.

Die gereinigte Oberfläche der mutmaßlichen Fehlstellen sprühen die Prüfer mit einer Spezialfarbe ein. Durch Kapillarkräfte wird die aufgetragene Farbe in vorhandene Risse gezogen und widersteht der anschließenden Oberflächenreinigung. Der anschließend aufgetragene Entwickler zieht die Farbe wiederum aus den jeweiligen Stellen. Das macht selbst Risse sichtbar, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind. Mögliche Aussagen sind indes auf die zugänglichen Stellen begrenzt und erfordern teils umfangreiche Vorbereitungen.

 

Mensch vor Maschine

Jedes Verfahren erfordert nicht nur Fachwissen, sondern auch jahrelange Erfahrung. Es sind Menschen, die die Ergebnisse bewerten. Dazu zählt das physikalische Wissen über Werkstoffe, unterschiedliche Gerätetypen und Konstruktionsweisen sowie schweißtechnische Kenntnisse.

Unabhängige TÜV Süd-Experten unterstützen Betreiber von großvolumigen Sterilisatoren bei allen Sicherheitsfragen und zerstörungsfreien Prüfungen. Das bringt nicht nur ein Plus an Sicherheit. Wer den Zustand seiner Geräte frühzeitig kennt, kann Sanierungen zudem zielgerichtet planen und vermeidet ungeplante Ausfälle im Laborbetrieb.

 

Autor:
Stefan Hagenauer

Kontakt
Stefan Hagenauer
Experte für zerstörungsfreie
Prüfungen
TÜV SÜD Industrie Service GmbH
München, Deutschland
Telefon 089 5791-1746
at@tuev-sued.de
www.tuev-sued.de/is

 

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