當前生物制藥實驗室中應用比較廣泛的是立式蒸汽滅菌器,其構造結構采用底部焊接,上部球形柔性密封的方式,在實際使用中蒸汽滅菌器受到增壓和放壓交變高壓的影響,因此底部的焊接部分的疲勞壽命是衡量其優劣的重要指標。隨著鑄造工藝的發展和改進,目前蒸汽滅菌器的地步一般都采用無縫焊接的方式,同一般的焊接模式相比,這種構造方式很顯然能夠延長工具的使用壽命。本文上海申安醫療器械廠利用有限元軟件ANSYS中的壽命預測模塊FATIGUE對蒸汽滅菌器的底部進行壽命損耗計算和使用壽命預測。
上海申安LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器
對壓力式容器采用壽命預測的方式能夠起到未雨綢繆的作用,本文旨在以點帶面引起管理人員對容易出現失效的設備采取實時監控和備案的方式來杜絕事故的發生。通過本文得到的結論如下:
(1)失效模式一般出現在設備的最大受力點,通過有限元的建模和應力分析找到疲勞點,在利用FATIGUE模塊對疲勞點壽命進行預測。
(2)蒸汽滅菌器的疲勞點一般出現在桶壁和底部焊接的過度圓角處,生產廠家在設計滅菌器是可以采取在過渡圓處采取襯托的補塊,來延長滅菌器的使用壽命。
(3) 本文在考慮滅菌器的作用時只考慮到了壓力,沒有考慮溫度變化對其壽命的影響,希望在以后的研究中建立起溫度變化曲線,構建全面的壽命失效預測模式。
實驗證明,普通在用的蒸汽滅菌鍋的使用壽命為 5 年。
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