Johann Huber (Erstausgabe)

MMM.WirschützenMenschen.

Dampf zur Sterilisation und DesinfektionGeräteversorgung richtig gemacht

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Dampf zur Sterilisation und DesinfektionGeräteversorgung richtig gemacht

Vorwort zur 5. Auflage

Das nach wie vor große Interesse an dieser Broschüre veranlasste uns, diese Informations-schrift in überarbeiteter Form herauszugeben.

München, im März 2009

Der Herausgeber:

MMM Münchener Medizin Mechanik GmbHSemmelweisstraße 682152 Planegg/MünchenTelefon 0 89/8 99 18-0

Alle Rechte, auch die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf in irgendeiner Form (Druck, Fotografie oder einem anderen Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung der MMM Münchener Medizin Mechanik GmbH reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

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Dampfqualitäten und Begriffe

Heizdampf ....................................................................................................03

Reindampf ....................................................................................................03

Reinstdampf ................................................................................................03

Sattdampf ....................................................................................................03

Überhitzter Dampf ....................................................................................03

Nassdampf ...................................................................................................03

Hitzesterilisation mit Dampf

Die keimtötende Wirkung des Dampfes ..........................................04

Das Sterilisierverfahren ..........................................................................04

Dampfleitungen für Sterilisationsapparate ....................................04

Richtige Planung von Sterilisierdampfversorgungen

Wo ist Heizdampf und wo Reindampf

zu verwenden .............................................................................................05

Normen für die Anforderungen an Dampf ....................................05

Grenzwerte für Kesselspeisewasser,

nicht kondensierbare Gase ....................................................................06

Auslegeleistung und Verbrauch ..........................................................07

Druckstufen für eine Sterilisierdampfleitung ................................07

Überhitzter Dampf ist falsch ................................................................07

Regelung des Dampfdrucks ..................................................................07

Druckreduzierventile ................................................................................08

Absicherung des Dampfdrucks ............................................................08

Entfernungen ..............................................................................................08

Reinigung einer Dampfleitung

vor Inbetriebnahme einplanen ............................................................08

Richtige Verlegung von Sterilisierdampfleitungen

Dampfverteiler ...........................................................................................09

Gefälle von Dampfleitungen ................................................................09

Umgehung von Hindernissen, z. B. Unterzügen etc. ..................10

Ansteigende Rohrleitungen ..................................................................10

Entwässerungsstutzen an Dampfleitungen ...................................11

Kondensatanfall beim Anfahren einer Leitung .............................11

Kondensatsammelstutzen .....................................................................11

Schmutz im Kondensat ...........................................................................11

Kondensatstutzen vor Inbetriebnahme säubern ..........................12

Wasserschlaggefahr in Dampfleitungen vermeiden ..................12

Zuführung der Dampfleitung zum Sterilisator .............................12

Sicherheitsventil-Abblaseleitungen sind notwendig ..................13

Wärmedämmung von Dampfleitungen ...........................................13

Kondensatleitungen .................................................................................13

Kondensat-Nachdampfverwertung ...................................................13

Kondensat-Kühlung, falls nötig ..........................................................14

Der Heizdampfbetrieb

Verwendungsmöglichkeit von Heizdampf ......................................14

Anwendungsgrenze von Heizdampf .................................................14

Kesselwasser und Salzgehalt ................................................................14

Der Reindampfbetrieb

Warum ist eine bessere Dampfqualität notwendig? ..................15

Werkstoffe für Reindampfleitungen ..................................................15

Kesselwasser bei Reindampferzeugern ............................................15

Überwachung der Kesselwasserbeschaffenheit ...........................16

Anbindung an eine Leitwarte ...............................................................16

Zusammenfassung ...................................................................................16

Literatur ........................................................................................................17

Inhalt

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Je nach Verwendungszweck werden in der Praxis drei ver-schiedene Dampfqualitäten angewandt, um den gestellten Anforderungen gerecht zu werden. Jede Dampfqualität muss aber im Sattdampfzustand vor-handen sein, es kann kein überhitzter Dampf (der eine re-lativ geringe Sterilisierwirkung besitzt) und kein Nassdampf (starke Durchfeuchtung des Sterilisiergutes) verwendet wer-den. Diese Dampfqualitäten sind wie folgt definiert:

Heizdampf Bezeichnung für Dampf, der allgemein zur Wärmeversorgung verwendet und in Dampferzeugern erzeugt wird, die mit Kessel-wasser betrieben werden, das nach den VdTÜV-Richtlinien für die Speise- und Kesselwasserbeschaffenheit für Dampferzeuger zubereitet wurde. Bei Heizdampf kann es sich um Sattdampf oder um überhitzten Dampf handeln (siehe auch Abschnitt „Heizdampfbetrieb“ Seite 14).

Reindampf Reindampf ist Dampf, der aus chemisch reinem Wasser in Dampferzeugern aus nicht rostendem, austenitischem Stahl er-zeugt wird (siehe auch Abschnitt „Reindampfbetrieb“ Seite 15).

ReinstdampfBezeichnung für Dampf, an den hinsichtlich seiner Verwendung zur Sterilisation von Arzneimitteln besonders hohe Anforderun-gen gestellt werden und der aus Kesselwasser erzeugt wird, das hinsichtlich der Gewinnung aus chemisch reinem Wasser, Filt-ration und Pyrogenfreiheit den geforderten pharmazeutischen Anforderungen entspricht.

SattdampfWasser verdampft in Abhängigkeit vom herrschenden Druck bei einer bestimmten Temperatur, z. B. bei atmosphärischem Druck bei 100 °C oder bei 2,04 bar Überdruck bei 134 °C. Dampf, der unter diesen Bedingungen in vollständig verdampfter Form, also ohne Flüssigkeitsanteile vorliegt, ist Sattdampf.

Überhitzter DampfWenn das gesamte, in einem geschlossenen Behälter befindli-che Wasser in Dampf umgewandelt ist und man weiter Wärme zuführt, wird Dampf überhitzt. Den gleichen Effekt kann man erreichen, wenn man Dampf durch beheizte Rohrleitungen führt, deren Temperatur über seiner Sattdampftemperatur liegt oder durch eine Reduzierung des Rohrleitungsdrucks, wobei der Dampf nach der Reduziereinrichtung nur eine Druckände-rung erfährt, seine hohe Temperatur aber nicht sofort, sondern erst nach weiterer Abkühlung verliert. Dieser überhitzte Dampf kann Wasser aufnehmen oder abgekühlt werden, ohne dass es zu einer Kondensation kommt. Man bezeichnet ihn daher auch als ungesättigten Dampf. Er kondensiert erst, wenn das entspre-chende Verhältnis zwischen Druck und Temperatur wieder er-reicht wird, seine Sättigung also wieder hergestellt ist.

NassdampfUnter Nassdampf versteht man Dampf, der gerade seinen Sät-tigungspunkt unterschritten hat und zu kondensieren beginnt. Nassdampf spielt bei langen Dampfleitungen für die Desinfek-tion und Sterilisation unter Umständen eine Rolle, besonders, wenn die Rohrleitungen mangelhaft isoliert sind. Das entstehen-de Kondensat lagert sich in den Rohren ab, wird bei der Inbe-triebnahme der Geräte mitgerissen und durchnässt das zu ent-keimende Gut.

Dampfqualitäten und Begriffe

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Wasserdampf ist immer noch das sicherste, billigste und be-quemste Mittel zur Keimtötung und hinterlässt nach seiner Einwirkung keine gesundheitsschädlichen Reste.

Die keimtötende Wirkung des DampfesDie keimtötende Wirkung des Dampfes liegt in seiner physika-lischen Eigenschaft, bei Berührung mit kälteren Gegenständen zu kondensieren. Dabei gibt der Dampf in Bruchteilen von Se-kunden seine zur Dampfbildung benötigte Wärme wieder frei, er „kondensiert“.Kondensat entsteht so lange, bis die mit dem Dampf in Berüh-rung kommenden Gegenstände die Temperatur des Dampfes an-genommen haben. Anders als bei der Wärmeausnutzung des Dampfes in geschlos-senen Systemen kommt bei der Dampfsterilisation oder Dampf-desinfektion der Dampf direkt mit dem Sterilisiergut in Berüh-rung.

Das SterilisierverfahrenAn moderne Dampfsterilisatoren werden Anforderungen an kurze Chargenzeiten und hohe Sicherheit hinsichtlich ihrer Ver-fahrenswirksamkeit (Sterilisiersicherheit) gestellt. Hierzu werden für feste und poröse Sterilisiergüter in der Regel sogenannte Va-kuumverfahren benutzt, um vor der eigentlichen Dampfsterili-sation die Luft aus dem Sterilisiergut wirksam zu entfernen. Der Sterilisierdruckbehälter wird also vor der eigentlichen Dampfeinwirkung, die zur Keimtötung notwendig ist, evakuiert. Diese Evakuierung wird in der Regel sogar im Wechsel mit meh-reren Dampfzugaben wiederholt, um einen besonders hohen Si-cherheitsgrad zu erreichen. Man spricht hier vom fraktionierten Vakuumverfahren. Diese Anforderungen bedeuten für das Rohr-netz, dass der in der Regel mit pe = 2,5 bar im Rohrleitungsnetz anstehende Dampf nur in längeren Intervallen kurzzeitig und schubweise entnommen wird (1 bis 3 min), um die geforderten kurzen Steigezeiten und Betriebszeiten zu erfüllen. Dadurch ent-steht ein hoher Spitzenbedarf. Aus dem vorausgehenden Vaku-um im Sterilisierdruckbehälter resultiert eine hohe Strömungs-geschwindigkeit in den Rohren. Die plötzliche Dampfentnahme lastet den vorhandenen Dampfmassenstrom voll aus.

Dampfleitungen für SterilisationsapparateWährend dieser längeren Ruhezeiten zwischen den einzelnen Dampfentnahmen kommt es durch die Abkühlung der Rohrlei-tungswandungen zur Bildung von Tröpfchenkondensat, welches bei plötzlicher Entnahme mitgerissen wird und anschließend in die Sterilisierkammer und in das Sterilisiergut gelangt. Dies ist aber aus medizinischer Sicht keinesfalls zulässig und muss un-bedingt vermieden werden. Wir geben deshalb im nachfolgen-den Kapitel wichtige Hinweise für die Verlegung von solchen Dampfleitungsnetzen, an die Dampfsterilisatoren oder Dampf-desinfektionsapparate angeschlossen werden, um die vorge-nannten Schwierigkeiten auszuschalten.

Hitzesterilisation mit Dampf

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Wo ist Heizdampf und wo Reindampf zu verwenden?Über die einschlägigen Normen hinaus, die für den Fachbereich Heizungsbau gelten, sind vor allem die zutreffenden Abschnit-te der DIN EN 285 sowie der DIN 58946 T7 (soweit kein Wider-spruch zu DIN EN 285) zu beachten. Es wird darauf hingewiesen, dass sich die in Tabelle B.1 „Verunreinigungen im Kondensat und Speisewasser“ im informativen Anhang B der DIN EN 285 ange-gebenen Werte auf die Dampferzeugung in Anlagen aus nicht rostendem Stahl beziehen. In der Praxis werden jedoch auch Dampferzeuger aus unlegierten Stählen eingesetzt und geplant. Allgemein gültige Regelungen, ob und unter welchen Vorausset-zungen die Verwendung unlegierter Stähle zulässig ist, gibt es derzeit nicht. Diese Problematik ist u. a. mit den örtlichen Zulas-sungsstellen für Dampferzeuger und den Hygienikern zu klären.

Anders ist die Sachlage bei Dampfdesinfektionsapparaten. Das Desinfektionsgut, wie Bettgestelle, Bettausstattungen oder Klei-dungsstücke von Patienten, wird mit Dampf desinfiziert, um (evtl. auch nur prophylaktisch) eine Hospitalinfektion zu ver-meiden. Diese Gegenstände werden nach der Dampfdesinfektion wieder berührt und von Personen benutzt, so dass man für eine Dampfdesinfektion normalen Heizdampf verwenden kann.

Normen für die Anforderungen an DampfFür die Anforderungen an Sterilisierdampf sind die DIN EN 285 sowie DIN 58946 T7 zu berücksichtigen. Mit Inkrafttreten der DIN EN 285 sind einige Abschnitte der DIN 58946 T7 ungültig geworden. Diese Norm wird derzeit überarbeitet. Im Folgenden sind der Abschnitt 13.3 der DIN EN 285 sowie Abschnitte der DIN 58946 T7, die thematisch in der DIN EN 285 nicht behandelt werden, zitiert.

DIN EN 285

13.3 Dampfversorgung für die Sterilisierkammer

13.3.1 AllgemeinesDer Sterilisator muss für den Betrieb mit einer Dampfversorgung ausgelegt sein, bei der ein Kondensatableiter maximal 2 m vor dem Anschluss des Sterilisators vorhanden ist.

13.3.2 Nicht kondensierbare GaseDer Sterilisator muss für den Betrieb mit trockenem, gesättig-tem Dampf ausgelegt sein, der bei Prüfung nach 24.1 höchstens 3,5 % (V/V) an nicht kondensierbaren Gasen enthält.

13.3.3 TrockenheitswertDer Sterilisator muss für den Betrieb mit trockenem, gesättigtem Dampf ausgelegt sein, der bei Prüfung nach 24.2 einen Trocken-heitswert nicht kleiner als 0,9 besitzt. Anmerkung: Für Beladungen mit Metall sollte der trockene, ge-sättigte Dampf einen Trockenheitswert nicht unter 0,95 aufwei-sen.

13.3.4 ÜberhitzungDie Überhitzung des Dampfes, gemessen in frei in die Atmo-sphäre abströmendem Dampf, darf 25 K nicht übersteigen. Die Übereinstimmung muss nach 24.3 geprüft werden.Anmerkung: Dieser Wert kann bei einer Revision dieser Norm ge-ändert werden.

13.3.5 VerunreinigungenDer Sterilisator muss für den Betrieb mit Dampf ausgelegt sein, dessen Kondensat keine Verunreinigungen in einer Konzentra-tion enthält, die ausreicht, den Sterilisationsprozess zu beein-trächtigen oder den Sterilisator oder die sterilisierte Ladung zu schädigen.Anmerkung 1: Vorgeschlagene Höchstwerte für einige Verunrei-nigungen sind in Tabelle B.1 aufgelistet. Anmerkung 2: Eine Methode zur Entnahme einer Kondensatprobe ist in 24.4 angegeben.

13.3.6 Druckschwankungen Der Sterilisator muss für den Betrieb bei Druckschwankungen ausgelegt sein, die gemessen am Einlass des letzten Druckre-duzierventils der Dampfversorgungsleitung für den Sterilisator ±10 % des Nenndrucks nicht übersteigen.

13.3.7 SpeisewasserDer Sterilisator muss für den Betrieb mit Dampf ausgelegt sein, der aus Speisewasser hergestellt ist, das keine Verunreinigungen in einer Konzentration enthält, die ausreichen kann, den Sterili-sationsprozess zu beeinträchtigen bzw. den Sterilisator oder die sterilisierte Ladung zu schädigen.Anmerkung: Vorgeschlagene Höchstwerte für einige Verunreini-gungen sind in Tabelle B.1 aufgelistet.

Richtige Planung von Sterilisierdampfversorgungen

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DIN 58946 T7

3.1.2.2 ReduziereinrichtungenZwischen der letzten Reduziereinrichtung und dem Anschluss zum Dampfsterilisator muss eine Leitungslänge von mindestens 4 m erhalten bleiben.Anmerkung: Bei Reduziereinrichtungen in Dampfversorgungs-leitungen von mehr als 10 m Länge haben sich folgende Abstu-fungen bewährt: 10 bar → 4,5 bar → 2,5 bar (zulässiger Betriebs-überdruck des Dampfsterilisators).

3.1.2.3 SicherheitsventileDie Dampfleitung muss nach jeder Reduziereinrichtung bausei-tig mit einem geprüften Sicherheitsventil entsprechender Größe abgesichert sein. Für die Dampfableitung ist eine Abblaseleitung ins Freie mit einer Kontrollöffnung und Entwässerung nach un-ten erforderlich.

3.1.3 Leitungen

3.1.3.1 NennweiteDie Nennweite der Dampfleitung ist für eine Geschwindigkeit des Dampfes von 36 bis 40 m/s bei 2,5 bar auszulegen.

3.1.3.2 GefälleHorizontale Rohrleitungen müssen in Richtung zur Verbrauchs-stelle mit einem Gefälle von 1: 50 verlegt werden.

3.1.3.3 EntwässerungJede Dampfleitung ist unmittelbar vor dem Dampfsterilisator zur Abscheidung von mitgerissenem Tröpfchenkondensat zu ent-wässern. Wenn Dampfleitungen nach oben oder nach unten ge-führt werden müssen, ist das senkrechte Rohrleitungsstück zum Zwecke guter Entwässerung etwa 400 bis 700 mm tiefer als die waagrechte Zu- oder Ableitung weiter zu führen und dort im unteren Teil zu entwässern (siehe Bild 1).

3.1.3.4 AbsperreinrichtungDie Dampfleitung muss an der Anschlussstelle des Dampfsterili-sators mit einem geeigneten Absperrventil enden.

3.1.3.5 KonservierungLiegt zwischen der erstmaligen Füllung der Dampfleitung mit Wasser und der Inbetriebnahme des Dampfsterilisators eine Zeitspanne von mehr als einem Monat, so soll dem zur Druck-probe der Rohrleitung verwendeten Wasser ein Konservierungs-

mittel (Inhibitor) zugegeben werden, durch das eine Korrosion der Innenwandungen aller Rohrleitungsteile bis zur Inbetrieb-nahme verhindert wird. Die Wasserfüllung soll bis zur Inbetrieb-nahme aus der Dampfleitung nicht abgelassen werden.Anmerkung: Auf die ggf. notwendige zusätzliche Einfüllung ei-nes Frostschutzmittels wird hingewiesen.

3.1.3.7 Dampfproben-EntnahmestelleZum Nachweis der Dampfbeschaffenheit muss in der Dampflei-tung zum Dampfsterilisator eine Proben-Entnahmestelle vor-handen sein. Diese ist an gut zugänglicher Stelle, möglichst in der Nähe des/der Dampfsterilisators(en), anzuordnen.

3.1.3.8 AnschlusswerteVom Hersteller ist anzugeben:a) der erforderliche zulässige Betriebsüberdruck des Dampfes in barb) der stündliche Dampfbedarf bei Dauerbetrieb und voller Be-ladung in kg/hc) der Spitzenbedarf in kg/h.

Grenzwerte für Kesselspeisewasser, nicht kondensierbare GaseFür das Kesselspeisewasser für Dampferzeuger aus nicht ros-tendem Stahl sind die Grenzwerte in DIN EN 285, Anhang B, zu berücksichtigen. Unabhängig davon, aus welchem Material der Dampferzeuger besteht, ist besonders auf den Gehalt an nicht kondensierbaren Gasen (nkG) zu achten. Bereits sehr geringe Mengen davon können die Sterilisierwirkung beeinträchtigen, weil sich die Gase im Zentrum von sogenannten „porösen“ Steri-lisiergütern wie Wäsche ansammeln und damit verhindern, dass an allen Stellen Dampf einwirken kann. Welcher Anteil an nkG problematisch ist, hängt u. a. vom Sterilisierverfahren ab.In DIN EN 285 ist festgelegt, dass ein Sterilisator mit einem An-teil von 3,5 % an nkG im Versorgungsdampf (Gasvolumen nkG bezogen auf das Volumen des kondensierten Dampfes) noch einwandfrei sterilisieren muss. Ein höherer Anteil ist daher nur nach Vereinbarung mit dem Hersteller zulässig. NkG gelangen hauptsächlich in gelöster Form über das Spei-sewasser in den Dampferzeuger. Im Dampferzeuger wird das Wasser auf Siedetemperatur aufgeheizt. Die gelösten Gase ent-weichen dann sofort, da die Löslichkeit mit der Temperatur stark sinkt.Wenn die gelösten Gase durch die Wasseraufbereitung nicht ausreichend entfernt werden können, ist das Speisewasser ther-misch zu entgasen.

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Vor der Inbetriebnahme eines Sterilisators ist eine Messung der nkG im Versorgungsdampf zu empfehlen.

Auslegeleistung und VerbrauchDer Dampfbedarf von Sterilisatoren schwankt im Verlauf eines Sterilisierprogramms sehr stark. In den Evakuierungs- und Trocknungsphasen wird beispielswei-se fast kein Dampf benötigt, während in den Durchdämpfungs- und Heizphasen ein sehr hoher Bedarf vorliegt. Der maximale Bedarf wird durch die Auslegeleistung angegeben, welche nur jeweils für wenige Minuten benötigt wird. Nach dieser Auslegeleistung sind die Leitungen und Armaturen zu dimensionieren. Die erforderliche Dauerleistung des Dampf-erzeugers kann geringer als die für den Sterilisator angegebe-ne Auslegeleistung sein, wenn ein entsprechender Dampfpuffer vorliegt. Der Puffer des Kessels ist um so größer, je höher der Kesseldruck und je größer das Kesselwasservolumen ist. Der Dampferzeuger und dabei insbesondere die Verdampfungsfläche im Verhältnis zur maximalen Dampfauslegeleistung sollten nicht zu knapp ausgelegt werden, da bei Überlastung mit feuchtem Dampf zu rechnen ist.

Druckstufen für eine SterilisierdampfleitungIn der Regel werden Dampfleitungsnetze, die an die Dampfsteri-lisatoren angeschlossen sind, mit ca. 8 bis 10 bar Überdruck, ent-sprechend einer Dampftemperatur von 175 bis 184 °C, betrieben. Um eine Überhitzung des Dampfes im Sterilisator zu vermeiden, wird der Druck am besten in zwei Stufen reduziert und zwar von 10 auf 4,5 bar und von 4,5 auf 2,5 bar, natürlich bei gleichzeitiger, entsprechender Querschnittserweiterung der Dampfleitung (bei Dampfdesinfektionsapparaten von ca. 4 auf 0,3 bar).

Überhitzter Dampf ist falschEntgegen einer oft falsch verbreiteten Meinung kann mit über-hitztem Dampf nicht sterilisiert oder desinfiziert werden, da die-ser Dampf zuerst seine Überhitzungswärme abgeben muss, da-mit er zu Sattdampf wird. Die freiwerdende Überhitzungswärme ist viel zu gering, um Keime abtöten zu können. Dies ist nur mit kondensierendem Sattdampf möglich. Darum ist bei der Planung sehr sorgfältig auf den Abbau einer durch Reduzierstationen evtl. auftretenden Dampfüberhitzung zu achten.

Regelung des DampfdrucksSterilisatoren verfügen meist über eigene Einrichtungen zur Re-gelung des Drucks im Mantel und in der Kammer des Druckbe-hälters, insbesondere für die Einhaltung des Sterilisierdrucks. Dennoch ist die Bereitstellung von Versorgungsdampf mit einem gleich bleibenden Druck für die Sterilisatoren wichtig, um repro-duzierbare Verhältnisse hinsichtlich Überhitzung, Dampffeuchte und dem zeitlichen Verfahrensablauf zu gewährleisten. Weiter-hin muss sichergestellt werden, dass der zulässige Betriebsdruck des Druckbehälters nicht überschritten wird. Die Ventile, mit de-nen die Dampfzufuhr zum Sterilisator geschaltet wird, sind häu-fig pneumatisch betätigte Kolbenventile, die schnell öffnen und schließen.

Daraus ergeben sich die Anforderungen für die Druckregelung der Dampfversorgung:Die Regelungseinrichtung muss gewährleisten, dass der Druck in einem Toleranzband von 10 % des Nenndrucks liegt (siehe DIN EN 285, 13.3.6). Um diese – wenn auch relativ große – Toleranz einzuhalten, ist es vor allem wichtig, dass die Regeleinrichtung sehr schnell reagiert, da der Dampfstrom des Sterilisators stark schwankt. Insbesondere sollte die Regeleinrichtung schnell schließen, wenn die Dampfventile des Sterilisators schließen. Andernfalls kommt es zum Überschwingen des Drucks und da-mit zum Ansprechen der Sicherheitseinrichtungen.

Bild 1. Entwässerung einer senkrecht abgehenden Dampfleitung.

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DruckreduzierventileIn der Praxis haben sich für die vorliegenden Anforderungen pneumatische und mediumgesteuerte Druckmindereinrichtun-gen bewährt. Für die letzte Druckreduzierung (z. B. von 4,5 auf 2,5 bar) sollte an jedem Sterilisator ein eigenes Druckreduzier-ventil vorgesehen werden. Bei einem einigermaßen konstanten Vordruck können dafür auch geeignete mediumgesteuerte Ven-tile verwendet werden.

Absicherung des DampfdrucksDer Dampfversorgungsdruck muss mit einem Sicherheitsventil oder einer anderen gleichwertigen Einrichtung auf den für den Sterilisator zulässigen Druck abgesichert sein.Diese Sicherheitseinrichtungen können nur unter Berücksich-tigung der gesamten Dampfversorgung richtig geplant und ausgelegt werden und sind damit auch Bestandteil der Dampf-versorgung. Um beispielsweise ein Sicherheitsventil nach einer Druckreduzierung richtig zu dimensionieren, ist u. a. die Kennt-nis des maximalen Vordrucks und des Durchflusskoeffizienten am Reduzierventil erforderlich.Zur Absicherung des bauseitigen Dampfdrucks ein evtl. am Ste-rilisator vorhandenes Sicherheitsventil einzuplanen, ist nicht zu-lässig und wäre äußerst riskant, da dies nicht auf die bauseitigen Gegebenheiten abgestimmt ist.

EntfernungenBei einer Druckreduzierung verringert sich der Feuchtigkeitsan-teil im Dampf. Im Extremfall, wenn der Dampf sehr trocken ist oder der Druck sehr stark reduziert wird, kann überhitzter Dampf entstehen.Dies ist bei der Anordnung der Reduzierungen zu berücksich-tigen. Um zu vermeiden, dass der Sterilisator mit überhitztem Dampf versorgt wird, ist in DIN 58546 T7 3.1.2.2 eine Mindestlei-tungslänge von 4 m zwischen dem Sterilisator und der letzten Druckreduzierung angegeben. Die Überhitzung kann dann in der Leitung abgebaut werden.Bei sehr langen Zuleitungen besteht hingegen das Problem, dass der Dampf aufgrund der Wärmeverluste zu nass wird. Eine gro-ße Entfernung bringt auch Probleme bei der Druckregelung mit sich. Bei geringer Dampfentnahme ist der Druckverlust in der Leitung geringer als bei großer Entnahme. Entsprechend ist dann im ungünstigsten Fall der Druck am Sterilisator bei geringer Ent-nahme zu hoch bzw. bei großem Dampfbedarf zu gering.

Daher sollte die letzte Druckreduzierung nicht zu weit vom Ste-rilisator entfernt sein.

Reinigung einer Dampfleitung vor Inbetriebnahme einplanenWird eine Dampfversorgungsleitung für Dampfsterilisatoren oder Dampfdesinfektionsapparate in Krankenhäusern geplant und für die Vergabe eines derartigen Auftrags an eine Heizungs-installationsfirma ein LV (Leistungsverzeichnis) erstellt, so soll in diesem keinesfalls eine Position fehlen, in der eine Reinigung der betreffenden Dampfleitung vorgeschrieben wird. Diese Position im LV könnte ggf. folgendermaßen lauten: „Reinigung der Dampfleitung vor Inbetriebnahme des Dampfs-terilisators (oder Dampfdesinfektionsapparates).“ Terminvorgabe erfolgt durch den Auftraggeber mindestens 4 Wochen vorher. Die Reinigung umfasst die Abtrennung des Dampfsterilisators von der Versorgungsleitung und ein mindestens 5-stündiges Durchblasen der Dampfleitung bei einem Druck von ca. 1,5 bis 2 bar.Die provisorische Ableitung des zur Reinigung verwendeten Dampfes über die Sicherheitsventil-Abblaseleitung ist gestattet. Alle einschlägigen Sicherheitsvorschriften, z. B. UVV etc., sind vom Auftragnehmer zu beachten.Kontrolle und Reinigung der Schmutzfänger, Schmutzsammel-räume und Kondensat-Sammelstutzen (Blindflansche abschrau-ben und Stutzen reinigen).

Bild 2. Dampfverteiler

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Für die Benutzer von Sterilisiergut ist es wichtig, dass die-ses völlig trocken den Dampfsterilisatoren entnommen wer-den kann. Nasses Sterilisiergut ist nämlich einer erhöhten Kontaminationsgefahr mit Keimen während der Sortierung, Lagerung und während des Transportes ausgesetzt. Speziell bei Einwegverpackung (Papier) ist eine durchfeuchtete Ver-packung gefährlich, da an nassen Stellen Keime sehr schnell durchwachsen können. Die Verwendung von durchnässtem Sterilisiergut ist daher in der Medizin untersagt. Die Ver-sorgung von Dampfsterilisatoren und Dampfdesinfektions-apparaten mit trockenem Sterilisierdampf setzt Maßnahmen voraus, die schon bei der Leitungsverlegung am Dampfer-zeuger beginnen und bei den Kondensatleitungen enden, auch wenn die Leitungen noch so kurz sind.

DampfverteilerMehrere eng beieinanderliegende Entnahmeleitungen werden nicht einzeln an die Hauptleitung angeschlossen, sondern über einen Dampfverteiler (siehe Bild 2). Die ausreichend bemessene Entnahmeleitung führt zu einem größeren Rohrstück, dem „Ver-teiler“. Der größere Querschnitt des Verteilers sorgt dafür, dass die vom Verteiler ausgehenden Nebenleitungen zusammenge-führt bzw. zusammengefasst und an leicht zugänglicher Stelle montiert werden können. Es vereinfacht auch die Bedienung des Dampfverteilungssystems und vergrößert die Übersicht. Da der Verteiler einen Tiefpunkt bildet, muss er natürlich entwäs-sert werden, wobei ein kleiner Kondensatableiter im Allgemeinen ausreicht. Es versteht sich von selbst, dass eine Abzweigung zur Entnahme von Dampf aus einer Hauptleitung nicht von unten angeschlossen wird, wo evtl. Kondensat mit einfließen kann, sondern stets an der Oberseite der Hauptleitung. Auf diese Weise kommt so wenig Kondensat wie möglich in die Entnahmeleitung (siehe Bild 3).

Gefälle von DampfleitungenDas Gefälle von waagrechten Rohrleitungsstrecken muss bei Rohrleitungen für Dampfsterilisatoren (und Dampfdesinfekti-

onsapparaten) mindestens 1 : 50 betragen (also 20 mm Gefälle auf 1 m Rohrlei-tungslänge), um dem Tröpfchen kondensat an der inneren Rohrwand wäh-rend der längeren Pausen zwischen den Dampfent-nahmen die Möglichkeit zum Ablaufen in Richtung des nächsten Entwässe-rungsanschlusses zu ge-ben. Das Gefälle der Lei-tung, welches bei normaler Dampfleitungsinstallation etwa 1 : 100 beträgt, darf nämlich für Dampfsterilisatoren nicht zu klein sein, weil sonst zu viel Kondensat durch Adhäsion an der Rohrwand haften bleibt (die Adhäsion ist größer als die Wirkung der Schwerkraft). Das Gefälle ist stets in Richtung zur Dampfent-nahme vorzusehen, damit der Dampf das Kondensat vor sich her schiebt (siehe Bild 4 und 5). Diese Regel, wonach Dampf und Kondensat in der gleichen Richtung strömen sollen, muss einge-halten werden, weil sonst der Dampf das Kondensat mitreißt und, wenn nicht zu Wasserschlag, dann immerhin zu erhöhter Erosion führt. In den vorhergehenden und in den folgenden Abbildungen ist das Gefälle der Leitung der Deutlichkeit wegen übertrieben stark dargestellt.

Bild 3. Dampfabgang von einer waagerechten Dampfleitung.

Bild 4. Gleiche Strömungsrichtung für Dampf und Kondensat in Gefäl-lerichtung.

Richtige Verlegung von Sterilisierdampfleitungen

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Umgehung von Hindernissen, z. B. Unterzügen etc.Die Anordnung nach Bild 5 ergibt im rechten Leitungsteil un-günstige Strömungsverhältnisse. Besser ist es deshalb, an einer Entwässerungsstelle die Leitung kurz senkrecht nach oben zu führen und dann wieder mit Gefälle in Strömungsrichtung ver-laufen zu lassen (siehe Bild 6). Alle Tiefpunkte einer Dampflei-tung müssen entwässert werden. Die Bilder 7 und 8 zeigen als Beispiel, wie ein in der Leitungsführung vorhandenes Hindernis umgangen werden kann.

Ansteigende RohrleitungenEs kann sein, dass eine Rohrleitung in Strömungsrichtung an-steigen muss oder dass aus anderen Gründen, z. B. bei einer sehr langen Leitung, die Verlegung mit Gefälle zwischen Anfang und Ende der Leitung nicht möglich ist. In diesen Fällen baut man im Leitungsverlauf mehrere nach oben führende Stufen ein, so dass ein sägezahnförmiger Leitungsverlauf entsteht. Die Ent-

wässerung kann dann einwandfrei erfolgen, ohne Gefahr, dass Kondensat bei der plötzlichen Dampfentnahme mitgerissen wird (siehe Bild 9). Der Abstand der Entwässerungsstellen darf nicht zu groß gewählt werden, weil sonst die Möglichkeit von Was-serschlägen besteht. Eine genaue Berechnung des richtigen Ab-standes ist wegen der Vielzahl der Einflussgrößen nicht möglich. Leider liegen auch keine systematischen Untersuchungen mit Ergebnissen vor. Erfahrungsgemäß sollen die Entwässerungs-stellen einen Abstand von 25 bis 40 m besitzen, wobei aber die örtlichen Verhältnisse zu berücksichtigen sind. Bei solchen Lei-tungsabschnitten wird auch der erforderliche Kondensatstutzen nicht zu groß.

Bild 5. Richtige und falsche Gefällerichtung

Bild 6. Günstiges Gefälle für Dampf- und Kondensatströmung in Entwässerungsrichtung

Bild 7. Falsche Umgehung eines Hindernisses; das Kondensat bildet einen Pfropfen, der die Inbetriebnahme der Leitung erschwert. Das Kondensat im Wassersack ist gefährlich.

Bild 8. Richtige Umgehung eines Hindernisses, das Kondensat kann ablaufen.

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Entwässerungsstutzen an DampfleitungenHäufig wird zur Ableitung des Kondensats eine viel zu kleine Lei-tung an die Dampfleitung angeschweißt. Wie aus Bild 10 hervor-geht, kann ein beträchtlicher Teil des Kondensats über eine zu kleine Entwässerungsöffnung hinweg fließen. Wird dagegen ein Kondensatstutzen in gleicher Nennweite wie die Dampfleitung verwendet, so kann das Kondensat die „Falle“ nicht umgehen (siehe Bild 10 links). Die Regel lautet also: Kondensatstutzen sol-len die gleiche Nennweite wie die Dampfleitung haben.

Kondensatanfall beim Anfahren einer LeitungBeim Aufheizen einer Dampfleitung fällt viel mehr Kondensat an als im Dauerbetrieb. Würde ein Kondensatableiter nach der Kondensationsgeschwindigkeit während der Anwärmzeit, also z. B. für die ersten 15 min ausgewählt, dann wäre er in den ersten 5 min noch zu klein, für 99 % der Betriebszeit jedoch zu groß, also unnötig teuer und häufig auch ungünstiger als ein kleinerer Ableiter. Ein kleinerer Ableiter könnte aber beim Anfahren einer

Dampfleitung die gefürchteten Wasserschläge nicht verhindern, weil er das Kondensat nicht so schnell abführen kann, wie es an-fällt. Zum größeren Kondensatanfall kommt nämlich noch der Umstand hinzu, dass die Druckdifferenz beim Aufheizen kleiner ist, so dass der Ableiter erheblich weniger leistet als dann, wenn der Betriebsdruck der Leitung erreicht ist.

KondensatsammelstutzenMan sammelt deshalb das Kondensat unterhalb der eigentlichen Dampfleitung in einem Kondensatstutzen, der zu diesem Zweck genügend lang sein muss. Hat der Kondensatstutzen die Nenn-weite der Dampfleitung, dann sollte er etwa 50 cm lang sein. Sind die Entwässerungsstellen weiter als 25 m voneinander ent-fernt, so muss der Stutzen entsprechend länger gemacht werden (1 m Länge bei 50 m Abstand). Die angegebene Stutzengröße ist im Normalfall ausreichend, um das beim Aufheizen aus der Dampfleitung abfließende Kondensat so lange aufzunehmen, bis die Rohrtemperatur etwa 3/4 der Solltemperatur erreicht hat. Dann muss die Leistung des Kondensatableiters ausreichen, das weiterhin anfallende Kondensat abzuführen und das bei Beginn des Anfahrens der Leitung angestaute Kondensat allmählich aus dem Stutzen zu entfernen.

Schmutz im KondensatDer Anschluss der Leitung zum Kondensatableiter ist seitlich, etwas über dem Ende des Kondensatstutzens, vorzunehmen, damit das untere Ende gleichzeitig als Schmutz-Sammelraum dienen kann. Ein abnehmbarer Boden (Blindflansch) ermöglicht die gelegentliche Reinigung, besonders am Anfang, kurz nach Inbetriebnahme einer Dampfleitung (siehe Bild 1). Der Vorteil der doppelten Sicherung gegen die Verstopfung von Armaturen durch die Anordnung eines Schmutz-Sammelraumes und von Schmutzfängern sollte nicht unterschätzt werden. Die Hoffnung, durch Weglassen dieser Einrichtung Installationskosten und Wartezeit zu sparen, wird nur selten erfüllt (man hört mitunter: … der Schmutz soll sich seinen Weg zum Kondensatsammelge-fäß suchen). In diesem Fall treten Verstopfungen auf, die Betriebsunterbre-chungen zur falschen Zeit hervorrufen. Wandernde Schweiß-perlen können eine Dampfleitungsarmatur schnell unbrauchbar machen und Wasserschläge verkünden weithin hörbar, dass bei der Installation gepfuscht wurde.

Bild 10. Richtige und zu kleine Abmessung eines Kondensat-Sammelstutzens

Bild 9. Anordnung von Entwässerungsstellen bei einer ungünstig ansteigenden Dampfleitung

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Ein Schmutzfänger ist ohnehin billiger als eine Schweißperle, die eine Riefe in den Ventilsitz eines Kondensatableiters gräbt. Ein solcherart bedingter Wartungsaufwand (Dampfverlust bis der Schaden bemerkt wird, Fehlersuche, Montagezeit und Liefe-rung der Ersatzteile) ist zwar nicht regelmäßig, dafür aber um so störender und kostspieliger und sowohl für den Installateur als auch für den Betreiber mit allerhand Ärger verbunden.

Kondensatstutzen vor Inbetriebnahme säubernWerden dagegen die Flansche der Kondensatstutzen vor der Inbetriebnahme abgenommen, dann entweichen beim Durch-blasen der Leitungen etwa noch vorhandene Fremdkörper wie Schweißperlen, Muttern, Dichtungsreste, Sand usw. auf dem kürzesten Wege, ohne dabei Schaden anzurichten. Das reibungsIose Anfahren der Leitung ist also gesichert. Der Schmutz-Sammelraum zwischen Stutzenboden und seitlichem Abgang der KondensatIeitung bietet bis zur nächsten Überho-lung der Anlage Platz für später abgerostete SchweißperIen, Walzhaut, Schlamm etc. Der Schmutzfänger vor dem Konden-satabIeiter sowie vor jeder anderen Regelarmatur ist die letzte Sicherung gegen mitgerissene schädliche Schmutzteile in der Leitung.

Wasserschlaggefahr in Dampfleitungen vermeidenWasserschläge in Dampfleitungen bilden eine große Gefahr für die Leitungen und die Armaturen. Wenn das Kondensat aus der Dampfleitung nicht rechtzeitig entfernt wird, sammeIt es sich alImählich an (siehe Zone A in Bild 11). Der schneIlströmende Dampf kräuseIt die Wasseroberfläche der Kondensatpfützen (Zone B), bis das Kondensat schließlich den Dampfstrom so stark behindert, dass ein Wasserpfropfen losgerissen wird (Zone C). Dieser Wasserpfropfen wird mit Dampfgeschwindigkeit durch die Leitung getrieben. Für trockenen Dampf ist eine Geschwin-digkeit von 25 m/s eine durchaus normale Geschwindigkeit, das entspricht einer Geschwindigkeit von 90 km/h. Wenn hierbei ein mit dieser Bewegungsenergie ankommender Wasserpfropfen durch ein Hindernis pIötzlich abgebremst wird, entsteht in der Leitung ein Wasserschlag, bei dem örtliche Drücke von mehreren tausend Bar auftreten können. Temperaturregler, Reduzierventile oder auch Rohrkrümmer können zerstört, sogar völlig zerrissen werden. Viele Unglücksfälle, teils mit tödlichen VerIetzungen, be-legen die Bedeutung dieser Vorgänge. Eine Dampfleitung muss so verIegt und betrieben werden, dass keine Wasserschläge auf-treten können. In jedem Fall muss für eine gute Entwässerung gesorgt werden.

Zuführung der Dampfleitung zum SterilisatorFür den Leitungsabschnitt, in dem der Dampf zu einem einzeI-nen Sterilisator geführt wird, ist zu berücksichtigen, dass die Dampfleitung am Sterilisator abgesperrt werden kann und damit eine im Sterilisator vorhandene Entwässerung diesen Leitungs-abschnitt nicht mehr entwässert. Um zu vermeiden, dass sich in diesem Leitungsabschnitt Kon-densat ansammeIt und möglicherweise bis in die HauptIeitung zurückstaut, ist dieser Leitungsabschnitt zu entwässern (siehe Bild 12).

Bild 12: Zuführung der Dampfleitung zum Dampfsterilisator von oben, abgezweigt von einer unter der Decke verlegten Hauptleitung, Entwässerung unten (beste Lösung)

Bild 11: Kondensatpfützen in einer Dampfleitung führen bei schnell-strömendem Dampf zu Wasserpfropfen, die eine große Zerstörungs-kraft besitzen (Kondensatschläge).

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Sicherheitsventil-Abblaseleitungen sind notwendigEs wird hiermit auf die DIN 58946 T7 3.1.2.3 (siehe Seite 8) hin-gewiesen, wonach für jedes bauseitige Sicherheitsventil eine Ab-blaseleitung vorhanden sein muss.

Wärmedämmung von DampfleitungenNeben der Einhaltung der Vorschriften und Verordnungen (siehe HeizungsanIagen-Verordnung, HeizAnIV) ist, wie oben beschrie-ben, zu berücksichtigen, dass für die Sterilisation unbedingt tro-ckener Dampf erforderlich ist. Nur wenn Gefahr besteht, dass der Dampf überhitzt wird, kann die Wärmedämmung verringert werden.

In der HeizAnIV von 1998 sind für Rohrleitungen folgende Isolierdicken angegeben:bis DN 20: 20 mmbis DN 35: 30 mmbis DN 100: entsprechend Nennweiteab DN 100: 100 mm

KondensatleitungenBei Dampfsterilisatoren, die einen Heizmantel besitzen, kann ein Teil des Kondensats wieder verwendet werden. Der (größe-re) Teil des im Sterilisierdruckbehälter anfallenden Kondensats geht aber verloren; er wird mit dem Abwasser der Vakuumpum-

pe in die Kanalisation geführt. Da auch der Heizmantel in eini-gen Verfahrensabschnitten, insbesondere bei Programmen mit niedrigen Einwirktemperaturen, auf sehr niedrige Druckwerte geregelt wird, kann auch das Mantelkondensat nicht vollständig rückgeführt werden, wenn in den Kondensatleitungen auch nur sehr geringe Gegendrücke vorliegen. Der Anteil des Kondensats, das rückgeführt werden kann, beträgt, gemessen am gesamten Dampfverbrauch des Sterilisators, nur bis zu ca. 15 %. Falls das Kondensat rückgeführt wird, darf in der bauseitigen Kondensatleitung kein weiterer Kondensatableiter eingebaut werden, da bereits am Sterilisator einer vorhanden ist. An der Anschlussstelle muss eine Absperreinrichtung vorgesehen wer-den (siehe auch DIN 58946 T7 3.2). Wird das rückgeführte Kon-densat zur Sterilisierdampferzeugung wieder verwendet, sind die Kondensatleitungen in CrNi-Stahl auszuführen.

Kondensat-NachdampfverwertungUm Wärmeverluste aus der Kondensatnachverdampfung des Dampfmantels zu vermeiden, bietet sich der Anschluss an ein Nachverdampfungssystem an. Hierbei ist wegen der geforderten Funktionssicherheit der Dampfsterilisatoren (unter Berücksich-tigung der vielfach angewendeten Betriebstemperatur von 120 °C) das Nachverdampfungssystem auf ≥ 0,5 bar Betriebsdruck festzulegen (siehe Bild 13).

Bild 13. Nachverdampfungssystem für Dampfsterilisatoren

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Die Kondensatleitung zum Kondensatentspanner ist in diesem Fall für folgende Werte zu berechnen:

• Druck p1 des Siedekonzentrates vor der Entspannungpe 2,5 bar

• Druck p2 am Ende der Kondensatleitungpe 0,5 bar

• Anfahrzustand des Sterilisierdruckbehälters, also für kalte Kammer

tA = 25 °C• Geschwindigkeit des Nachdampf-Kondensat-Gemischs am Ende der Leitung

w = 10 m/s• VK Volumen des Sterilisierdruckbehälters

dm3

Aus Erfahrung kann man diese Berechnung aus dem tatsächli-chen Volumen des Sterilisierdruckbehälters herleiten. Es gilt die Näherungsformel:

d =1000 √3,25 · 10-7 · VK

In dieser Formel bedeutet d den Innendurchmesser der Kondensa tleitung in mm.

Kondensat-Kühlung, falls nötigIn einigen besonderen Fällen, z. B. dann, wenn das Kostenver-hältnis zwischen der Installation einer Kondensatleitung und der Menge des zu gewinnenden Kondensats die Verlegung einer Kondensatleitung unrentabel macht, wird auf die Kondensat-rückführung verzichtet. In diesem Falle muss aber ein Konden-sat-Kühler beim Dampfsterilisator vorgesehen werden. Dieser Kondensat-Kühler muss den Dampf, der bei der Nachverdamp-fung des frei austretenden Kondensats entsteht, in einem ge-nügend großen Expansionsgefäß entspannen, kondensieren und auf ca. 60 °C Temperatur kühlen.Da ein solcher Kondensat-Kühler passend zu dem betreffenden Dampfsterilisator dimensioniert werden muss, ist es zweckmä-ßig, diesen als zusätzliches Ausrüstungsteil vom Hersteller eines Dampfsterilisators zu beziehen. Es ist zu beachten, dass ein Kon-densat-Kühler einen Wasseranschluss nach DIN 1988 erforder-lich macht und eine Temperaturregelung über einen Thermostat enthält.Für größere Dampfsterilisatoren ist der Platzbedarf, den der Kondensat-Kühler / Entspanner erfordert, für den Einbau in den Aggregateraum und die Wärmeabfuhr zu beachten. Das gekühl-te Kondensat wird – mit Kaltwasser gemischt – in den Decken-ablauf geleitet.

Heizdampf ist Dampf, der aus entsprechend aufbereitetem Kesselspeisewasser erzeugt wird. In den meisten Fällen wird die Aufbereitung des Wassers nach dem Basenaustauschver-fahren vorgenommen und dieses dann mit Korrektivchemi-kalien versehen, u. a. auch mit Hydrazin. Korrektivchemika-lien sind notwendig, um den je nach Wasserbeschaffenheit mehr oder minder hohen Sauerstoffanteil im Dampf nach dessen Kondensation abzubinden und somit Korrosionsschä-den im Kondensatnetz zu verhindern.Die Dampfkessel, in denen Heizdampf erzeugt wird, sind aus Stahl hergestellt und erfordern für den Betrieb ein alkali-sches Kesselwasser, um eine sogenannte „Schutzalkalität“ zu gewährleisten, damit ebenfalls einer Korrosion im Kessel vorgebeugt wird.

Verwendungsmöglichkeit von HeizdampfHeizdampf kann ohne weiteres dort verwendet werden, wo keine besonderen Anforderungen an dessen Reinheit gestellt werden. Dies sind z. B. Dampfdesinfektionsapparate, Mülldesinfektions- oder Müllsterilisationsapparate, Reinigungsmaschinen, Dampf-sterilisatoren zur Dekontamination von Gütern mit pathogenen Keimen in Laboratorien.

Anwendungsgrenze von HeizdampfNicht ohne weiteres verwendet werden kann Heizdampf für Dampfsterilisatoren, in denen Sterilisiergut sterilisiert wird, an das aus medizinischen Gründen höhere Anforderungen an die Dampfqualität gestellt werden, z. B. Sterilisation von chirurgi-schen Instrumenten, Utensilien, Textilien, Gummiwaren, Implan-taten (siehe auch Seite 7 „Wo ist Heizdampf und wo Reindampf zu verwenden“).

Kesselwasser und SalzgehaltDie Entnahme von Dampf aus einem Dampfkessel bewirkt das Zurückbleiben der Salze im Kesselwasser. Dabei steigt der Salz-gehalt und es ist eine laufende Abschlammung während der ständigen Überwachung des Kessels notwendig. Etwa bis zum Jahre 1980 wurden Dampfsterilisatoren mit Fremddampf meis-tens für eine Versorgung mit Heizdampf aus Großkesselanlagen geplant. Dabei wurde stillschweigend angenommen, dass der von einer solchen Kesselanlage gelieferte Dampf immer bestens überwacht und die Kessel laufend nach Betriebsvorschrift ab-geschlammt werden, was aber in vielen Fällen ein Trugschluss

Der Heizdampfbetrieb

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war. In etwa 25 % aller Fälle unterlaufen dem Überwachungs-personal immer wieder Fehler, sei es durch Unkenntnis, Bequem-lichkeit oder Fahrlässigkeit. Wird die Absalzung vergessen oder nur mangelhaft durchgeführt, kann nämlich der Salzgehalt im Kesselwasser oft bis zu Konzentrationen ansteigen, die einem pH-Wert von ≥11 entsprechen. Dabei werden dann bei plötz-licher Dampfentnahme Salze mitgerissen, gelangen durch die Dampfleitung bis in die Sterilisierkammer und lagern sich am und im Sterilisiergut ab. Dies ist aber bei Sterilisiergut, an das aus medizinischen Gründen höhere Anforderungen gestellt wer-den, nicht zulässig.Dennoch ist Ersterer aber sehr oft der Fall. Aus diesem Grund und wegen der für den Korrosionsschutz der Kondensatleitun-gen notwendigen Hydrazinzugabe zum Heizdampf setzte sich in den letzten Jahren mehr und mehr der Reindampfbetrieb durch.

Warum ist die bessere Dampfqualität notwendig?Der weitaus größere Teil aller Großsterilisatoren, für die soge-nannter „Fremddampf“ (zum Unterschied von Eigendampf aus einem im Dampfsterilisator eingebauten Elektrodampferzeuger) zur Anwendung gelangt, wird für die Dampfsterilisation von me-dizinischen und pharmazeutischen Gütern eingesetzt. Aufgrund dieser Sterilisiergüter werden höhere Qualitätsanforderungen an den Sterilisierdampf gestellt, die der normale Heizdampf nicht erfüllt. Eine solche Dampfqualität kann erreicht werden, wenn der Dampf aus demineralisiertem Wasser (oder Destillat) bereitet wird und das im Dampfkessel oder Dampfumformer enthaltene Kesselwasser kontrolliert und durch entsprechendes Absalzen in-nerhalb der zulässigen Grenzwerte gehalten wird (siehe Seite 16 „Kesselwasser und Salzgehalt“). Bei Dampferzeugern mit höhe-rem stündlichen Durchsatz sollte eine automatische Absalzein-richtung vorgesehen werden. Hier spricht man von Reindampf. Derart erzeugter Reindampf ist weitgehend frei von Verunreini-gungen und schädlichen Gasen und im Sattdampfzustand für

medizinische und pharmazeutische Sterilisiergüter geeignet. Reindampf muss in Elektrodampfkesseln oder in Dampfumfor-mern erzeugt werden, die aus CrNiMo-Stahl hergestellt sind und eine metallisch einwandfreie innere Oberflächenbeschaffenheit besitzen (siehe Bild 14).

Werkstoffe für ReindampfleitungenDampf- und Kondensatleitungsnetze müssen, falls das anfallen-de Kondensat wieder verwendet wird, mindestens aus CrNi-Stahl hergestellt sein. Wenn das Kondensat nicht wieder verwendet wird, kann die Leitung aus SW Cu F30 und das Ventilgehäuse aus CuZnSn-Legierung bestehen. In bestimmten Sonderfällen, wie z. B. bei Verwendung des Rein-dampfes für pharmazeutische Sterilisiergüter, müssen die Rohr-leitungen unter Formiergasfüllung geschweißt sein, um eine mögliche Korrosion der Innenseiten an den Schweißstellen und damit eine Ablösung von Fe-Ionen zu verhindern.

Bild 14. Reindampfumformer-Schema

Der Reindampfbetrieb

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Kesselwasser bei ReindampferzeugernDa die Erzeugung von Reindampf nur aus Kesselwasser möglich ist, welches einen entsprechend niedrigen Salzgehalt besitzt, muss demineralisiertes Wasser als Kesselspeisewasser zur Ver-fügung stehen. Weil aber auch bei der vorgeschriebenen Ver-wendung von demineralisiertem Kesselspeisewasser durch die Abdampfung die zulässige Salzkonzentration im Kesselwasser zwar langsam, aber ständig ansteigt und schon nach kurzer Zeit, meistens nach einem Tag (bei hohem Durchsatz schon nach 2 bis 3 Stunden), die zulässigen Grenzwerte überschreiten wür-de, muss ein Reindampferzeuger bzw. ein Reindampfumformer entweder eine automatische Absalzeinrichtung besitzen oder, wenn die Dampfentnahme nur in größeren Zeitspannen erfolgt, täglich entleert und neu mit frischem, demineralisiertem Wasser gefüllt werden.Es ist klar, dass eine Kesselspeisung, die lediglich mit demine-ralisiertem Wasser, aber ohne eine gleichzeitig wirksame, dau-ernde und kontrollierte Absalzung erfolgt, keine einwandfreie Reindampferzeugung gewährleisten kann. Darüber hinaus be-steht aufgrund der hohen Salzkonzentrationen, besonders von Chloriden und von Hypochloriden, Korrosionsgefahr. Die Be-schaffenheit des Kesselwassers in Reindampferzeugern muss ständig überwacht werden, damit die Erzeugung von Reindampf gewährleistet ist.

Überwachung der KesselwasserbeschaffenheitDa eine Überwachung der Kesselwasserbeschaffenheit während des Betriebes notwendig ist, muss ein Reindampferzeuger bzw.

ein Umformer eine Proben-Entnahmeeinrichtung für Kesselwas-ser besitzen, die zweckmäßigerweise auch gekühlt werden kann.Außerdem ist eine Leitfähigkeitsüberwachung des Kesselwassers unumgänglich und die Anschaffung eines schnell und zuverläs-sig arbeitenden Analysegerätes, vorzugsweise ein Filterphoto-meter, mit dem der pH-Wert und der Chloridgehalt problemlos gemessen werden können, dringend zu empfehlen.

Anbindung an eine LeitwarteEin Reindampfumformer sollte, wenn die Möglichkeit besteht, an eine zentrale Leitwarte angeschaltet und von dieser aus der Betrieb überwacht werden. Wenn möglich, sollten folgende Funktionen bzw. Grenzwerte in die Überwachung mit einbezo-gen werden:• Zusätzliche Betriebsstundenzählung mit einstellbarer Melde-

zahl für die Wartungsintervalle• Betriebsmeldung, ob der Reindampfumformer eingeschaltet

ist• Betriebsmittelüberwachung für Heizdampfdruck• Betriebsmittelüberwachung für Reindampfdruck• Betriebsmittelüberwachung für demineralisierten

Wasserdruck von 1 bis 5 bar• Betriebsmittelüberwachung für die Leitfähigkeit des Kessel-

speisewassers bei Anstieg auf > 10 µS• Betriebsmittelüberwachung für Kühlwassser (falls eine

Kondensat-Kühleinrichtung vorhanden ist)• Störmeldung für Wassermangel und Drucküberschreitung im

Reindampf-Raum.

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Für die Dampfsterilisation von medizinischen und pharma-zeutischen Gütern muss Sterilisierdampf zur Verfügung ste-hen, der nicht überhitzt ist und der besondere Anforderun-gen hinsichtlich Reinheit, Trockenheit und dem Gehalt an nicht kondensierbaren Gasen erfüllt. Fachspezifische Begriffe und vorkommende Dampfzustände werden in diesem Artikel in Erinnerung gebracht. Wegen der höheren Ansprüche an Sterilisierdampf im Gegensatz zu der normalen Nutzung von Dampf für Wirtschaftswärme werden notwendige Konsequenzen für Planung, Verlegung, Inbetriebnahme sowie den Betrieb von Dampfversorgungs-anlagen in Krankenhäusern, speziell für Sterilisieranlagen, aufgestellt.

Literatur1. DIN EN 285 „Dampf-Sterilisatoren“, Ausgabe Februar 19972. DIN 58 946 „Dampf-Sterilisatoren“, Teil 7, „Bauliche Anforderungen bei Groß-Sterilisatoren“,

Ausgabe August 1982.3. Wir danken an dieser Stelle der Firma Spirax-Sarco GmbH, 7750 Konstanz, für das Nachdrucksrecht

umfangreicher Abschnitte aus „Sarco-Korrespondenzkurs, Grundlagen der Dampf und Kondensat–technologie“. Wiedergegeben mit Erlaubnis des DIN Deutsches Institut für Normung e.V. Maßgebend für das Anwenden der Norm ist deren Fassung mit dem neuesten Ausgabedatum, die beim Beuth Verlag, Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin, erhältlich ist.

Zusammenfassung

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Überreicht durch:

MMM GroupDie MMM ist weltweit als einer der führenden Systemanbieter seit 1954 im Dienst der Gesundheit tätig. Mit einem kompletten Produkt- und Dienstleis-tungsangebot rund um Sterilisations- und Desinfektionsanlagen für Kran-kenhäuser, wissenschaftliche Institute, Labors und die Pharma-Industrie hat sich MMM als entscheidender Qualitäts- und Innovationsträger im deut-schen und im internationalen Markt positioniert. In unseren Fertigungswer-ken im bayerischen Stadlern und im tschechischen Brünn stellen wir Pro-dukte her, die auf die Bedürfnisse unserer Kunden in aller Welt abgestimmt

sind. Mit beiden Betriebsstätten sichern wir eine hohe Fertigungstiefe und erfüllen damit die gewaltigen Qualitätsanforderungen der Medizintechnik-branche.900 Mitarbeiter engagieren sich mit Kompetenz und Freude für den Ge-samtauftrag der MMM Group:

Menschen zu schützen.

MMM MünchenerMedizin Mechanik GmbHSemmelweisstraße 682152 Planegg / München Tel.: +49 89 89918-0Fax: +49 89 89918-118www.mmmgroup.com 13-0

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