Cos'è un reattore in acciaio inox e come viene realizzato?

I componenti di un reattore in acciaio inox e la sequenza di produzione dalla progettazione alla prova di pressione.

Un reattore in acciaio inox è un recipiente chiuso in cui avviene una reazione chimica sotto pressione e temperatura controllate. I suoi componenti principali sono il recipiente interno, la camicia esterna, il circuito di riscaldamento e raffreddamento, l’agitatore con il suo azionamento, e il sistema di strumentazione e controllo che li collega.

I componenti

Il recipiente interno contiene il prodotto ed è la parte a diretto contatto con il processo, quindi la sua qualità del materiale e la finitura interna sono scelte in base alla chimica e al regime di pulizia piuttosto che solo alla resistenza. La camicia esterna (camicia integrale, serpentina a mezzo tubo o camicia a dimple) fa circolare un mezzo riscaldante o raffreddante (vapore, olio diatermico, glicole, acqua refrigerata) attorno al mantello senza entrare in contatto con il prodotto. L’agitatore mantiene il contenuto miscelato, in sospensione o in stretto contatto per una reazione, e il tipo di girante e il dimensionamento del motore dipendono da viscosità, numero di fasi e intensità di miscelazione, non solo dalle dimensioni del recipiente. Attorno a questi si trovano bocchelli e raccordi: linee di alimentazione e scarico, pozzetti termometrici, valvole di campionamento, passo d’uomo e, dove richiesto, una spia di livello e una sfera spray CIP.

La sequenza di produzione

La fabbricazione segue una sequenza fissa, e saltare o comprimere una fase è dove di solito iniziano i problemi di qualità:

1. Progettazione: le condizioni di processo (pressione, vuoto, intervallo di temperatura, tempo di riscaldamento/raffreddamento) vengono tradotte in spessore delle pareti, tipo di fondo, schema dei bocchelli e compito dell’agitatore, generalmente seguendo un codice di progettazione per recipienti a pressione.
2. Selezione dei materiali: la qualità dell’inox (tipicamente 304/304L o 316/316L, talvolta duplex per chimica aggressiva) e la finitura superficiale sono scelte in base al prodotto e al regime di pulizia, con certificati di colata tracciati fin dalla lamiera grezza per la tracciabilità.
3. Fabbricazione: la lamiera viene tagliata, calandrata al diametro del mantello e saldata secondo procedure qualificate; vengono formati i fondi bombati o emisferici; bocchelli e camicia vengono montati e saldati; l’assieme viene molato e, ove specificato, lucidato alla finitura interna richiesta.
4. Prove e controllo qualità: vengono eseguiti e documentati la prova di pressione idrostatica o pneumatica, l’ispezione delle saldature (visiva, e con liquidi penetranti o radiografia ove specificato) e un controllo dimensionale finale prima del rilascio del recipiente.
5. Trattamento superficiale: decapaggio e passivazione ripristinano lo strato di ossido di cromo che il calore di saldatura altera localmente, il che è ciò che conferisce realmente al reattore finito la sua resistenza alla corrosione in corrispondenza delle saldature, non solo sulla lamiera originaria.

Cosa accompagna il recipiente

Un reattore viene raramente consegnato da solo: il condensatore, il decantatore, l’azionamento dell’agitatore e il quadro di controllo con cui viene specificato sono progettati come un unico pacchetto, in modo che la superficie di scambio termico, l’agitazione e la strumentazione siano coerenti tra loro anziché assemblati da parti standard non corrispondenti.

Ogni reattore Makfen lascia lo stabilimento con i propri disegni, certificati dei materiali e registri delle prove, in modo che i team di qualità e manutenzione del cliente dispongano del fascicolo tecnico completo fin dal primo giorno.