La caldareria industriale è un mestiere che si occupa della progettazione e della produzione di una serie di apparecchiature industriali che utilizzano i metalli per produrre e immagazzinare gas, solidi o liquidi.
Nel caso dei serbatoi di cui parliamo qui, queste attrezzature industriali si riferiscono a contenitori cilindrici per liquidi e materie prime. Questi serbatoi sono utilizzati in un'ampia gamma di settori.
I diversi tipi di serbatoio
Un serbatoio è un contenitore o un recipiente progettato per contenere liquidi. Il termine “serbatoio” è utilizzato in applicazioni industriali, alimentari, farmaceutiche e cosmetiche. Il serbatoio può essere utilizzato per lo stoccaggio o come parte di un processo di produzione (fermentazione, miscelazione, distillazione, decantazione, ecc.).
Il termine “serbatoio” è più diffuso nel settore agricolo o del trattamento delle acque. In particolare, esistono cisterne per trattori e cisterne per il trasporto di acqua, concime liquido e liquami. Questi serbatoi sono tradizionalmente montati su telai di rimorchi. Le cisterne per la raccolta dell'acqua piovana possono essere cilindriche, per i grandi contenitori, o cubiche, come quelle presenti sul mercato per uso privato. I serbatoi possono essere installati in orizzontale o in verticale, a seconda della loro funzione e dei vincoli del sito di installazione.
La caldareria industriale è specializzata nella produzione di serbatoi in metalli come l'acciaio inox.
Per le botti e i barili di rovere utilizzati nella produzione del vino, ci si rivolge a specialisti, spesso incaricati da una bottaia. Le cisterne agricole e, più in generale, i raccoglitori di acqua piovana che si trovano nei negozi di bricolage sono realizzati in termoplastica HDPE e sono in vendita nei negozi specializzati o online.
Quali industrie utilizzano i serbatoi?
Le vasche sono ampiamente utilizzate in diversi settori per lo stoccaggio e la movimentazione dei liquidi. Il personale addetto alla produzione e al controllo qualità deve essere in grado di leggere il contenuto dei serbatoi. Spesso è necessario accedere alla parte superiore del serbatoio tramite un'apertura o un dispositivo di visualizzazione.
Il settore industriale, l'uso dei serbatoi come parte integrante del processo produttivo e per lo stoccaggio
Nell'industria, i serbatoi sono utilizzati principalmente per lo stoccaggio di liquidi. Questi liquidi possono poi essere utilizzati per formare miscele o premiscele. Infine, molti processi richiedono serbatoi o autoclavi per le fasi di fermentazione, precipitazione e concentrazione.
I chimici, il personale di laboratorio, i controllori della qualità e i responsabili della produzione devono effettuare controlli giornalieri o almeno settimanali per garantire la qualità della produzione durante tutto l'anno. Questi controlli di routine richiedono solitamente un accesso comodo e sicuro in altezza per facilitare il lavoro dell'operatore.
L'industria alimentare, farmaceutica e cosmetica: serbatoi conformi alle normative igieniche vigenti
Nell'industria alimentare, lo stoccaggio di liquidi e delle relative miscele in serbatoi richiede un ambiente controllato per garantire la stretta osservanza delle normative igieniche vigenti. Un altro settore che richiede un'igiene perfetta per lo stoccaggio di componenti e prodotti liquidi è quello farmaceutico e cosmetologico.
Il settore petrolchimico: serbatoi in grado di resistere ad atmosfere corrosive.
L'industria petrolchimica predilige i serbatoi interrati per l'olio combustibile e la benzina.
Vino e alcolici: serbatoi essenziali per la produzione e lo stoccaggio
Infine, nell'industria del vino e degli alcolici, tini e botti sono ampiamente utilizzati sia per la fermentazione che per lo stoccaggio degli alcolici. Per i processi di fermentazione e maturazione che richiedono un certo tempo, i controlli possono essere distanziati, ma richiedono comunque l'accesso a una botola di controllo o a un'interfaccia di parametri digitali. A questo scopo, un dispositivo di accesso dall'alto, facile da maneggiare e da trasportare da un serbatoio all'altro, è spesso l'opzione migliore. Tuttavia, deve offrire garanzie in termini di sicurezza e comfort.
Le diverse funzioni industriali dei serbatoi?
La produzione industriale richiede talvolta un trattamento fisico o chimico, con o senza modifica dello stato dei componenti. Queste operazioni avvengono in serbatoi appositamente progettati: Separazione, assorbimento, scambio di temperatura, reazione chimica, distillazione, refrigerazione e riscaldamento.
Di seguito analizziamo in dettaglio le diverse funzioni che i serbatoi in acciaio inox contribuiscono a svolgere.
Serbatoi di stoccaggio
L'acciaio inossidabile è ancora il materiale più utilizzato per i serbatoi di stoccaggio. È importante non solo che il contenitore sia inerte con il liquido che contiene, ma soprattutto che sia stabile nel tempo per non alterare le proprietà del liquido.
L'acciaio inox 304L o 316L, particolarmente resistente anche in ambienti corrosivi, è il materiale preferito. I serbatoi possono essere a uno o due strati, a seconda di quanto il liquido contenuto sia corrosivo e pericoloso per le persone e l'ambiente in caso di perdita.
Il serbatoio rimane generalmente a pressione atmosferica e ha pareti sottili. Per i liquidi che richiedono un mantenimento costante a una certa temperatura, il serbatoio può essere dotato di un sistema di riscaldamento o di un isolamento termico specifico.
Le saldature dei serbatoi di stoccaggio devono essere particolarmente curate e conformi alle norme europee per garantire una perfetta tenuta nel tempo.
Il prezzo di un serbatoio di stoccaggio in acciaio inox dipende ovviamente dalle dimensioni del serbatoio. Per un serbatoio da 2.000 litri si possono spendere fino a 4.000 euro.
Serbatoi sotto pressione
Le apparecchiature poste sotto pressione devono soddisfare i requisiti della PED 2014/68/UE (Direttiva sulle apparecchiature a pressione) e devono essere sottoposte a test normativi in conformità al codice di costruzione.
I recipienti a pressione in acciaio inossidabile o in leghe ad alto contenuto di nichel per la resistenza alla corrosione devono soddisfare specifiche particolari. I materiali di progettazione, i processi di fabbricazione utilizzati e il rispetto delle regole di dimensionamento sono fattori che ne garantiscono la resistenza alla pressione (spessore del mantello, sollecitazioni, rinforzi, resistenza al vento, al terremoto e alla neve).
I recipienti a pressione possono essere progettati per pressioni fino a 100 bar e per spessori del mantello fino a 60 mm.
I recipienti a pressione sono utilizzati in particolare nella produzione di reattori industriali per processi di reazione chimica.
Serbatoi per scambio di calore, distillazione, assorbimento/desorbimento
Per tutte queste operazioni industriali specifiche dell'industria chimica, la sfida è offrire un serbatoio dimensionato per soddisfare i requisiti termodinamici.
Il serbatoio deve sopportare temperature fino al punto di ebollizione per consentire la reazione dei fenomeni desiderati.
Serbatoio di miscelazione
Parte integrante del processo produttivo, i serbatoi di miscelazione sono azionati meccanicamente per fornire una funzione di miscelazione o agitazione.
Il caso speciale dell'industria vinicola: botti, barili e tini in legno
Una foudre (talvolta chiamata “botte da orologio”) è una botte di grande capacità, equivalente a quella di più botti o barili di legno. Viene utilizzata per conservare vini o liquori fino a diverse decine di ettolitri.
Le botti e i barili specifici per la vinificazione e la conservazione del vino utilizzano il legno come materiale di contenimento fin dall'antichità. Il legno utilizzato è il rovere, per la sua flessibilità e leggerezza. Ha anche una serie di virtù quando si tratta di invecchiare il vino: stabilità del colore del vino, rilascio e arricchimento degli aromi del vino grazie alle sue molecole (fenoli, vanillina, aldeidi, ecc.). Queste botti hanno quindi una durata di vita limitata se vogliamo beneficiare dei contributi del legno nel tempo. Il rinnovo del parco botti rappresenta un vero e proprio costo finanziario per la cantina. Una botte può costare fino a 1.000 euro.
Al giorno d'oggi, il processo di vinificazione inizia con la fermentazione alcolica in tini di acciaio inox e termina con l'affinamento in botti o barili di rovere.
I tini di acciaio inossidabile sono dotati di valvole per la fermentazione e la vinificazione, che consentono di collegare una pompa per il rimontaggio e l'omogeneizzazione.
Per botti si intendono generalmente le botti di rovere fino a 230 litri, mentre il termine “fût” (barile) è riservato alle botti da 30 a 50 litri.
Come si accede alla parte superiore di un serbatoio?
Spesso situati in grandi capannoni di produzione a clima controllato, non è sempre necessario installare una piattaforma di accesso grigliata per accedere alla parte superiore del serbatoio.
Alcune strutture non possono permettersi di installare una piattaforma di accesso permanente di questo tipo, che rappresenta un investimento sostanziale e occupa una notevole quantità di spazio.
Settore industriale e chimico
In questi casi si utilizzano attrezzature di accesso temporanee e modulari. Le piattaforme mobili individuali (IRP) sono la soluzione ideale per accedere alla parte superiore di un serbatoio. La sicurezza offerta dal parapetto e dagli stabilizzatori telescopici garantisce un lavoro confortevole in altezza. Le operazioni di routine, come le ispezioni e i campionamenti, sono rese più facili e sicure.
Gli operatori hanno bisogno di accedere alla parte superiore di un serbatoio industriale per le letture giornaliere della pressione e per le operazioni di manutenzione trimestrale.
Settore agricolo e alimentare
Nelle aziende agricole, i serbatoi in acciaio inox utilizzati per la preparazione e lo stoccaggio di alimenti liquidi sono ovviamente sottoposti a controlli di qualità di routine. Questi controlli quotidiani richiedono un facile accesso alla parte superiore del serbatoio. La soluzione migliore è quella di utilizzare una scala di fresatura in alluminio con una barra stabilizzatrice in cima, che può essere saldata direttamente alla vasca in acciaio inox.
Questa soluzione consente un accesso permanente o temporaneo in altezza. La scala, dotata di ganci, può essere staccata dalla barra stabilizzatrice e utilizzata su un'altra vasca.
Settore vinicolo
Nelle aziende vinicole, le botti e i tini in acciaio inox sono situati nella cantina, dove viene prodotto il vino, generalmente al piano terra o sotto il livello del suolo. Il numero di grandi botti o di tini in acciaio inox utilizzati per la conservazione o la preparazione del vino in cantina elimina la possibilità di installare un sistema di accesso permanente in altezza. In questo caso, il mezzo di accesso deve essere facilmente trasportabile in modo da poter essere utilizzato da una botte all'altra durante le operazioni di ispezione.
Durante la fermentazione alcolica, diversi parametri devono essere monitorati quotidianamente:
La temperatura viene regolata durante tutta la fermentazione per garantire che sia completa e priva di composti volatili dannosi.
La densità del mosto di vino viene monitorata con un mustimetro. Si tratta di un importante indicatore dell'andamento del processo di fermentazione.
Eventuali necessità di aggiungere ossigeno, vitamine o azoto per ottimizzare la vinificazione.
Queste operazioni possono richiedere l'utilizzo di un mezzo per accedere al portello di apertura o al display del serbatoio.
Per queste operazioni di controllo o di produzione su grandi botti di rovere, ad esempio, l'uso di una scala di legno con base svasata è un'opzione efficace e stabile. I gradini scanalati e antiscivolo aumentano la sicurezza di questa scala con base allargata.
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