Projet Autoclave [PDF]

Zitiervorschau

L’Institut National des Sciences Appliquées Centre Val de Loire

Département Maîtrise des Risques Industriels Génie des Procédés

Réacteur

Rapport de Projet L’autoclave

Réalisé par:    

BAH Erika KOUCHAOUI Mariame LOUBANE Hajar VINGADASSALON Koraline

Demandé par :  Pr. MANESCAU

Remerciement Avant d’entamer la présentation de notre projet, nous tenons à exprimer nos vifs remerciements et notre profonde gratitude à notre professeur Monsieur MANESCAU de sa bienveillance, ses compétences professorales et ses instructions et ses conseils techniques. Ainsi qu’il nous a permis de travailler sur un sujet assez important dans notre cursus universitaire dans le domaine des réacteurs et qui nous a honorés en acceptant de juger ce modeste travail. Egalement que pour les grandes qualités humaines dont il sait faire preuve et pour les intéressantes informations que nous avons acquises grâce à ses efforts lors de notre cursus universitaire à INSA Centre Val de Loire.

Table de matière

4. Types d'autoclaves : 3.1 Déplacement vers le bas 3.2 Déplacement en pression positive 3.3 Déplacement de la pression négative 3.4 Triple Autoclave à vide 3.5 Type "N" vs. Type "B"

4. Différentes technologies mise en œuvre 4.1 L’eau 4.2 La double cuve et isolation 4.3 Joint de porte gonflable 4.4 Les indicateurs de contrôle permanent 4.5 Les indicateurs de contrôle périodique 4.6 Autres dispositifs indispensables au bon fonctionnement

5. Utilisations de l'autoclave 5.1 Autoclave en biomédecine et recherche scientifique : 5.2 Autoclaves dans la mise au rebut des déchets : 5.3 Autoclaves en cuisine : 5.4 Autoclaves pour la mise en conserve à domicile : 5.5 Autres utilisations des autocuiseurs :

3. Types d'autoclaves : Il existe plusieurs types d'autoclaves en usage  Déplacement vers le bas  Déplacement en pression positive  Déplacement de la pression négative  Triple Autoclave à vide  Type "N" vs. Type "B"

3.1 Déplacement vers le bas :

L'autoclave à déplacement vers le bas est également appelé unité de déplacement par gravité. Ceci est dû à la méthode d'élimination de l'air dans la chambre de stérilisation. Un élément chauffant est immergé dans une piscine d'eau qui, lorsqu'elle est chauffée, se transforme en vapeur. Comme la vapeur est plus légère que l'air, elle pousse l'air de la chambre de stérilisation vers le bas et l'évacue par un trou de drainage. Une fois que la température dans la chambre de stérilisation est suffisante, le trou de drainage se ferme automatiquement et le processus de stérilisation commence.

3.2 Déplacement de la pression positive :

Un autoclave à déplacement de pression positive est une amélioration par rapport à la conception d'une unité à déplacement vers le bas. La vapeur est créée dans une seconde chambre séparée et maintenue jusqu'à ce que la quantité appropriée pour déplacer tout l'air dans la chambre de stérilisation soit accumulée. La vapeur est ensuite libérée dans la chambre de stérilisation par un jet sous pression, forçant l'air à sortir par le trou de drainage et démarrant le processus de stérilisation. Cela a pour effet de déplacer l'air avec plus de précision que ne le fait une unité de déplacement vers le bas.

3.3 Déplacement par pression négative :

Un autoclave à déplacement par pression négative est l'un des types d'unité les plus précis disponibles. Une fois que la porte de la chambre de stérilisation est fermée, une pompe à vide élimine l'air. La vapeur est créée dans une seconde chambre séparée. Une fois que l'air a été complètement retiré de la chambre de stérilisation, la vapeur est alors libérée dans la chambre

de stérilisation dans un jet pressurisé comme celui d'une unité à déplacement de pression positive. L'unité de déplacement à pression négative est capable d'atteindre un niveau d'assurance de stérilité (SAL) élevé, mais le système peut être assez grand et coûteux.

3.4 Triple Autoclave sous vide :

Un autoclave à triple vide est configuré de la même manière qu'une unité de déplacement à pression négative, en ce sens qu'il y a une pompe à vide pour retirer l'air de la chambre de stérilisation et que de la vapeur est créée dans une seconde chambre ou unité séparée. Le processus commence par le vide qui élimine l'air, puis une impulsion de vapeur. Cette opération est répétée trois fois, d'où le nom d'autoclave " triple vide ". Ce type d'autoclave est adapté à tous les types d'instruments et est très polyvalent.

3.5 Type "N" vs Type "B" :

Chaque autoclave peut être classé comme une unité de type "N" ou de type "B". Les unités de type "N" n'utilisent pas de vide pour éliminer l'air de la chambre de stérilisation, alors que les unités de type "B" utilisent une pompe à vide. La différence de fonctionnement signifie que les autoclaves de type "N" sont adaptés à un type de charge spécifique - pour les instruments solides, non emballés. Les autoclaves de type "B" peuvent être utilisés sur des instruments enveloppés et creux, ce qui signifie qu'une pièce de l'équipement peut être stérilisée maintenant pour être utilisée plus tard.

4. Différentes technologies mise en œuvre 4.1 L’eau L’eau passant dans l’autoclave est spéciale, car il ne faut pas que l’eau servant à stériliser les instruments contienne elle-même des particules, des ions contaminants organiques y compris endotoxines bactériennes et microorganismes. Pour cela, plusieurs techniques sont possibles :

 Eau adoucie L’adoucissement est un traitement physico-chimique afin de limiter l’entartrage des canalisations et des équipements de distribution de l’eau (dépôt de carbonate de calcium et de magnésium). Les ions sodium remplacent les ions calcium et magnésium. • Eau déminéralisée La déminéralisation est une étape du traitement physico-chimique d’eau pour dilution des solutions concentrées de dialyse rénale ou d’eau pour le fonctionnement de certains appareils hospitaliers comme les autoclaves. Cette eau est traitée par des résines échangeuses d’anions et de cations : les ions de l’eau traitée sont échangés avec des ions H+ et OH-. Les ions et les minéraux sont retirés afin d’éliminer le risque de création de biofilm.

• Eau d’osmose : L’osmose inverse est un traitement antimicrobien qui permet de retirer tous les minéraux. Il peut constituer le dernier traitement d’une filière de traitement d’eau pour le fonctionnement d’autoclaves, de laveurs désinfecteurs… o L’osmose inverse est réalisée par passage de l’eau à traiter sur une membrane semi-perméable qui assure la rétention de la majorité des composés présents dans l’eau (particules, ions contaminants organiques y compris endotoxines bactériennes et micro-organismes). L’osmose vise à extraire les substances inorganiques et organiques de l’eau. o L’eau d’osmose est beaucoup plus efficace que l’eau adoucie ou l’eau déminéralisée pour la stérilisation.

4.2 La double cuve et isolation La double cuve de l’autoclave permet de maintenir la chaleur humide à l’intérieur de la 1 ère cuve, garantissant une bonne stérilisation. Zone 1 : Intérieur de la 1ère cuve ou l’on place les ustensiles à stériliser. La cuve est préchauffée en injectant des vapeurs de pression. Zone 2 : Intérieur de la 2ème cuve et extérieur de la 1ère.

Le but ici est de maintenir la cuve centrale chaude. Pour cela on fait également le vide puis on injecte de la vapeur d’eau à 134°C à 2 bars, pour maintenir un ∆T minimal entre les deux cuves afin d’éviter la formation de condensation sur la 1ère cuve pouvant altérer la stérilisation. Zone 3 : Isolation avec de la laine de verre à l’extérieur de la 2ème cuve. Ceci permet de maintenir la « Zone 2 » chaude pour ne pas la chauffer en permanence, et de faire des économies d’énergie.

4.3 Les joints de porte gonflables Les joints de porte gonflables sont disposés tout autour des deux portes permettant de contenir le vide à l’intérieur de l’enceinte. De plus, il permet à l’air à l’extérieur de la porte de ne pas entrer dans la cuve, pour ne pas importer des particules contaminants. Il permet également à la température et à la pression dans la cuve d’être les plus constantes possibles de manière à limiter les fuites éventuelles. Il existe deux types de joints gonflables : - soit par le passage d'un fluide à l'intérieur d'un joint. - soit par la poussée d'un fluide (joint dit « à lèvres »). Les fluides utilisés peuvent être de l'air comprimé, de l'eau ou de la vapeur. En règle générale, le joint de porte gonflable est utilisé par la poussée du joint vers la porte

4.4 Les indicateurs de contrôle périodique Il existe des systèmes de sondes autonomes à placer dans l’autoclave, permettant les contrôles périodiques des paramètres de l’équipement, donnant des indications sur le fonctionnement du stérilisateur et permettant également l’enregistrement et le traitement des paramètres physiques d’un cycle de stérilisation. • Les capteurs de pression Ces capteurs permettent de mesurer la pression de la vapeur d’eau saturée à l’intérieur de la cuve. Il existe différentes sortes de capteurs de pression comme le capteur « tout ou rien » ou le capteur à jauge de contrainte. L’acquisition des valeurs de pression à vide ou en charge se fait pour tout cycle de stérilisation et le test de fuite est nécessaire pour un bon fonctionnement de l’autoclave. Le capteur détecte en continu la pression dans la cuve et dès qu’il y a une légère différence entre la valeur mesurée et la consigne, la pression est ramenée à la valeur de la consigne. Si la pression est trop faible, la chaleur humide ne pénètre pas dans les containers ou dans les sachets, impliquant une mauvaise stérilisation.



Les capteurs de température

Les capteurs de température permettent de mesurer la température à vide ou en charge à l’intérieur de la cuve, et ce pour tout cycle de stérilisation. Un régulateur de température est également présent dans les autoclaves et réalise un contrôle continu de celui-ci. Les capteurs de température électriques ont l'avantage d'avoir une plus grande souplesse d'emploi (information transmissible, enregistrement) tout en gardant une précision suffisante. On décompose les capteurs de température en deux sous catégories : - Capteur passif, thermomètre à résistance et à thermistance Le fonctionnement de ces types de thermomètres est basé sur le phénomène physique, c’est à dire l'influence de la température sur la résistance électrique d'un conducteur. La mesure d'une température est donc ramenée à la mesure d'une résistance. La caractéristique résistance/température est de nature différente pour un métal et un agglomérat d'oxydes métalliques, deux cas sont distingués.

- Capteur actif, thermomètre à couple thermoélectrique : Les thermocouples ou couples thermoélectriques transforment une température en une tension électrique mesurable qui est basée sur l'effet Seebeck, mais leur principal défaut est leur manque de précision. Le couple est constitué par deux conducteurs A et B de natures différentes, soudés bout à bout en circuit fermé. Les deux soudures sont à des températures différentes et un courant circule dans le circuit A – B. Les écarts de potentiel et de température

entre les deux soudures sont liés par une relation qui est caractéristique du couple des métaux utilisés. Le fait de chauffer la soudure génère un mini courant ou une force électromotrice (F.E.M) exprimée en millivolts (mV). L'élévation de température est proportionnelle à la force électromotrice enregistrée par le galvanomètre. Cette mesure est ensuite traduite le plus souvent en degrés centigrades (°C). Des gaines protègent le thermocouple contre les ambiances agressives et les chocs mécaniques.

Le manomètre Le manomètre, comme les capteurs de pression, permet la mesure de la pression dans l'enceinte. A ceci près que le manomètre informe uniquement l’utilisateur de l’autoclave. En d’autres termes, le manomètre doit être visible et lisible. Lors du test de fuite (à vide ou en charge pour les cycles de stérilisation), le manomètre permet une lecture instantanée pour les utilisateurs.

Le manovacuomètre enregistreur Présent sur certains modèles d'autoclave, il enregistre et restitue sous la forme d'un tracé de façon électrique ou mécanique les différentes phases d'un cycle de stérilisation. Il existe plusieurs types d'enregistrement : o à disque (diagramme circulaire, une voie d'enregistrement : pression) o à déroulement linéaire (ticket, deux ou trois voies d'enregistrement : vide, pression, température). L'inscription est continue et se fait par stylo à pointe interchangeable, ou à l'aide de plume. De plus, le quadrillage du papier permet le

minutage, et les perforations permettent le déroulement du graphique sur un support cranté servant de guide

5 Utilisations de l'autoclave 5.1 Autoclave en biomédecine et recherche scientifique : La pression de vapeur générée par un autoclave est utilisée pour stériliser des équipements tels que les outils chirurgicaux et le matériel de laboratoire. Le métal et le verre peuvent être placés à l'intérieur de l'autoclave. Les matériaux plastiques se détérioreront probablement dans un autoclave. Les seringues à usage unique, par exemple, qui sont en partie en plastique et en partie en métal, ne conviennent pas aux autoclaves.

5.2 Autoclaves dans la mise au rebut des déchets : Les autoclaves sont également utilisés pour traiter les déchets bio dangereux et solides avant leur élimination. Les articles biologiquement dangereux peuvent être passés à l'autoclave pour les débarrasser des agents pathogènes comme les virus ou les champignons.

5.3 Autoclaves en cuisine : Un autoclave de cuisson est mieux connu sous le nom de cuiseur à pression. Il sert principalement à réduire le temps de cuisson nécessaire pour préparer certains aliments comme les viandes, etc. Les autoclaves de cuisson utilisent la même technologie que les autoclaves, mais contrairement aux appareils utilisés dans le domaine médical, ils peuvent être de différentes tailles pour s'adapter sur le dessus d'un poêle ou même d'un feu de camp.

5.4 Autoclaves pour la mise en conserve à domicile :

Les autoclaves à pression sont un autre type d'autoclave utilisé pour stériliser les aliments dans le processus de mise en conserve.

5.5 Autres utilisations des autocuiseurs : Tout comme les autoclaves dans le domaine médical, les autocuiseurs peuvent être utilisés pour stériliser des objets tels que les biberons en verre ou les outils utilisés pour cuisiner.