capitolo 5

SERBATOI METALLICI

Metalli impiegati

Marco Frigo

L’impiego di materiali metallici a contatto con il vino risale all’antichità, quando era già ben nota la predisposizione di oro e argento al contenimento dei liquidi. Al momento, tra le diverse leghe adatte alla costruzione di serbatoi, l’acciaio inossidabile offre il miglior compromesso tra efficienza tecnica e costi.

Alluminio

Risale al 1892 la costruzione, in Svizzera, della prima botte in lega leggera di alluminio e, già l’anno seguente, questa novità veniva sperimentata in Italia da Carpené. Il limite ad una maggiore diffusione era, in passato, essenzialmente il costo, più recentemente la concorrenza dell’acciaio inox (A).

Acciaio al carbonio

è una lega sempre meno utilizzata per i serbatoi e le macchine enologiche in genere, perché tutti i manufatti di questo materiale necessitano di rivestimenti esterni e, a maggior ragione, per le superfici a contatto con il liquido, con costi che spesso vanno a limitarne la convenienza (B, C, D).

(B, C) - La protezione esterna ed interna dei contenitori di acciaio carbonioso implica costi di materiali e soprattutto di manodopera non indifferenti, nonché l’esigenza di periodiche manutenzioni che possono comportare anche il totale rifacimento. Ne conseguono spese globali crescenti, che limitano la convenienza della lega ferro-carbonio nei confronti dell’acciaio inossidabile



Acciaio Cor-Ten

Si tratta di un particolare acciaio carbonioso dotato di resistenza meccanica leggermente superiore a quella degli acciai normali e con la caratteristica di formare un ossido (ruggine) particolarmente stabile e duraturo nel tempo (otto volte superiore) per cui è possibile evitare le pitturazioni esterne, ad esempio per i serbatoi. Ovviamente questi dovranno essere protetti nella parte interna a contatto con gli alimenti con apposite resine epossidiche.

Il Cor-ten trova conveniente impiego soprattutto in altre strutture di cantina (supporti di serbatoi, pilastri o altri sostegni), ma non è sempre gradito per il risultato estetico.

Titanio

Si tratta di un metallo eccezionalmente resistente alla corrosione ed agli aggressivi chimici (anche all’anidride solforosa), quindi adatto al contatto con il vino. Rimane il problema dei costi ancora troppo elevati per il settore enologico.

Acciai inossidabili

La definizione classica è data dalle norme EN 10088: lega ferrosa contenente almeno il 10,5% di cromo. Gli acciai hanno la caratteristica di formare un ossido superficiale esteticamente piacevole ed estremamente resistente agli aggressivi chimici di diversa natura. Gli elementi caratteristici che compongono tale lega sono ferro, cromo e carbonio, ai quali l’ulteriore aggiunta di nichel, molibdeno, silicio e titanio ne migliora la resistenza in ambienti particolarmente aggressivi (E). Gli acciai inossidabili si distinguono essenzialmente in quattro gruppi: martensitici, ferritici, austenitici e austeno-ferritici dei quali solo gli ultimi tre presentano una reale importanza in campo alimentare (F).

  • Ferritici: contengono dal 12 al 30% di cromo e meno dello 0,12% di carbonio. Sono ferromagnetici, ma non induribili per tempra. Si prestano abbastanza bene alle deformazioni sia a caldo che a freddo.
  • Austenitici: contengono cromo (16-26%), nichel (6-22%), in alcuni casi il 2-3% di molibdeno e meno dello 0,1% di carbonio. Non sono ferromagnetici (ferro “gamma”) e presentano una plasticità (allungamento a rottura) nettamente superiore al precedente, caratteristica che agevola le deformazioni a freddo (es. stampaggio delle piastre degli scambiatori, imbutitura e baulatura dei fondi bombati dei serbatoi, ecc.), a seguito delle quali i metalli incrudiscono, aumentando sensibilmente le loro proprietà meccaniche. Sono facilmente lavorabili e saldabili. Rispetto ai martensitici ed ai ferritici presentano un coefficiente di conducibilità termica inferiore ed un coefficiente di dilatazione termica nettamente più elevato. Finora sono stati gli unici in grado di soddisfare le esigenze di inerzia chimica nei confronti dei costituenti del vino (alcol, acidi) e della SO2, trovando larghissimo impiego nel campo enologico.
  • Austeno-ferritici (Duplex): costituiti dal 50% di austenite e 50% di ferrite sono noti da oltre 40 anni nell’industria navale e petrolchimica, ma solo recentemente si stanno diffondendo nell’industria del processo alimentare. Attualmente si stanno sperimentando nella costruzione dei serbatoi perché presentano la medesima inerzia chimica degli austenitici, accompagnata però da una maggior resistenza meccanica e alle rotture per tensocorrosione. Inoltre offrono un maggior grado di passivazione per il più alto tenore di cromo (e la presenza di molibdeno) e quindi miglior resistenza alla corrosione puntiforme (pitting) rispetto agli acciai 18-8 (G).

(E) - Differenti tipologie di acciaio

(F) - Composizione e caratteristiche fisico-meccaniche di alcuni acciai inossidabili a sigla EN e ASTM (American Society for Testing and Materials) riferita all’Ente americano che ha proposto questa classificazione

Designazione EN

1.4301

1.407

1.404

1.4404

1.4162

1.4362

Designazione ASTM

304

304 L

316

316 L

S32101

S32304

Struttura

aust.

aust.

aust.

aust.

aust/ferr

aust/ferr

Composizione chimica %

Carbonio max

0,08

0,03

0,06

0,03

0,03

0,02

Cromo

18-20

18-20

16-18

16-18

21

23

Nichel

8-10

8-12

10-14

11-14

1,5

4,8

Molibdeno

-

-

2-3

2-3

0,3

0,3

Manganese max

2

2

2

2

5

-

Fosforo max

0,045

0,04

0,045

0,045

-

-

Zolfo max

0,030

0,030

0,030

0,030

-

-

Silicio max

1

1

1

1

-

-

Carico di rottura kg/mm2

55-70

50-70

55-70

53-68

71-81

68-76

Carico snervamento kg/mm2

20

18

21

20

58

53

Allungamento min. %

45

45

40

40

35

35

Coeff. conducibilità termica cal/cm °C s

0,038

0,038

0,038

0,038

0,036

0,036

Lavorabilità

ottima

ottima

buona

buona

buona

buona

I modelli EN 1.4162 e EN 1.4362, rappresentano gli acciai Duplex più utilizzati nel settore alimentare. Ad essi non corrisponde una specifica sigla AISI

(G) - Le caratteristiche di resistenza meccanica del Duplex consentono di ridurre lo spessore della lamiera fi no al 30% in meno rispetto agli acciai austenitici. Ciò si traduce in un risparmio in peso e materiale, con evidenti minori costi di trasporto e materia prima. Nella foto sotto si notano a sinistra il timbro dell’ispettore e, a seguire, la denominazione dell’acciaio (2304), la colata (403726), il lotto di produzione (004) e lo spessore nominale della barriera (10) (Outokumpu)

Contorni del vino
Contorni del vino
A cura del coordinamento scientifico Vit.En.
Terzo volume della collana BACCO DIDATTICO, dedicato a tutti quegli elementi che accompagnano l'uva dal ricevimento in cantina alla bocca del consumatore.Si parte con la storia dei contorni, dai primi contenitori in pietra scavata fino ai poliaccoppiati di nuovissima concezione. Si prosegue con legno, cemento armato, vetroresina, vetro, sughero, materie plastiche: informazioni dettagliate sulla composizione, sulle interazioni col vino, supportate come sempre da linguaggio semplice e abbondante materiale fotografico. Di cosa parla? Non posso che citare fedelmente quanto detto dal mio illustrissimo predecessore: “La plurimillenaria storia del vino si è, da sempre, andata evolvendo parallelamente all’evoluzione dei contenitori che hanno, ovviamente, condizionato le varie fasi tecnologiche dalla fermentazione alla conservazione, al trasporto, alla mescita. Quest’opera tratta in dettaglio dei vasi vinari in tutti i loro aspetti; delle botti, delle bottiglie e del loro abbigliamento, del sughero e degli altri mezzi di chiusura senza dimenticare i contenitori diversi da quelli tradizionali, gli accessori e le tubazioni ”Italo Eynard , Dicembre 1991