capitolo 5

SERBATOI METALLICI

Costruzione: materiali e progettazione

Albino Morando, Andrea Soria

Scelta del materiale

Attualmente nella costruzione dei serbatoi per uso enologico sono utilizzati principalmente due tipi di acciaio inossidabile, l’AISI 304 (o 304 L) e l’AISI 316 (o 316 L). Per le superfici periodicamente non a contatto con il vino (parte alta del serbatoio, fondo superiore, boccaporto) è consigliabile l’utilizzo di acciaio AISI 316, che presenta una maggior inerzia chimica nei confronti dell’anidride solforosa. Per le altre superfici, immerse stabilmente nel vino, è più che sufficiente l’AISI 304, che si avvantaggia di un minor costo.

La variante “low carbon” (L), leggermente più costosa, è valida sempre, ma indispensabile solo in presenza di spessori maggiori di 4 mm perché, in fase di saldatura, riduce la formazione di inclusi che possono attenuare la resistenza alla corrosione.

Nel prossimo futuro è ipotizzabile un maggiore impiego degli acciai Duplex, in grado di mediare le caratteristiche dell’AISI 304 e 316, ma a costi inferiori.

Progettazione, forme, dimensioni

Un vantaggio dei metalli è quello di consentire qualsiasi forma e dimensione, con possibilità di modifiche e riparazioni sul prodotto finito. Per la progettazione di un contenitore si devono prendere in considerazione diversi fattori.

Capacità: in funzione della quale si stabiliscono gli spessori delle lamiere (4-6 mm per l’acciaio carbonioso e 1-3 mm per quello inossidabile). Frequentemente si utilizza uno spessore maggiore per il fondo (soprattutto se il contenitore appoggia su gambe) e per le virole più basse, in modo da contrastare la pressione idrostatica del liquido interno (teoricamente, ogni 10,33 metri di altezza si innalza di un bar la pressione che grava sul fondo del recipiente). L’acciaio inox presenta una notevole resistenza alla trazione per cui si possono costruire serbatoi anche grandi con spessori minimi. Ad esempio fino a 100 hL con pareti di appena 1,5 mm.

Pressione di esercizio: per i vini tranquilli si tiene conto solo della spinta idrostatica, mentre per il contenimento di vini spumanti o frizzanti occorre dimensionare gli spessori in funzione della pressione di esercizio. In tal caso la sovrappressione risulterà uguale in ogni punto del contenitore, per cui ci sarà un unico spessore. Normalmente per le autoclavi si utilizzano spessori di 6-8 mm per l’acciaio carbonioso e 4-5 mm per quello inox.

Forme: sono possibili molte forme (A, B), ma quelle inusuali comportano costi aggiuntivi.

(A) - Parametri di scelta
Forma del contenitore: la forma cilindrica verticale con appoggio sul basamento di cemento è la più economica; la disposizione su gambe comporta maggiori costi, a vantaggio però della mobilità del contenitore e quindi del suo valore di recupero. Le forme parallelepipede sfruttano molto bene lo spazio, ma sono più costose perché le pareti, essendo sollecitate non solo a trazione, ma anche a flessione, devono essere più spesse. La forma cilindrica orizzontale non è consigliabile per i serbatoi normali, perché richiede un notevole aumento degli spessori delle pareti ed un costo aggiuntivo per le selle di appoggio. Invece, se il contenitore è a tenuta di pressione (quindi già più robusto), non ci sono differenze. Sono frequenti le sistemazioni in tal senso sia ad un solo piano, sia con disposizione in piani sovrapposti.
Rapporto superficie/volume: dal punto di vista costi è ottimale la minore superficie, mentre può essere viceversa se a questa è richiesto, ad esempio, un elevato scambio termico con l’esterno.
Adattamento agli spazi disponibili: il problema è tutt’altro che secondario per molte cantine e va studiato sulle misure reali disponibili. Dove mancano adeguati passaggi di entrata, i serbatoi di acciaio inox possono essere costruiti sul posto.
Esigenze tecnologiche specifiche: un serbatoio alto e stretto rende le chiarifiche leggermente più lente, ma più efficaci e riduce la quantità delle fecce. Per la macerazione carbonica potrebbero essere richiesti serbatoi bassi e larghi per ridurre lo schiacciamento delle uve intere. Per una spumantizzazione tipo charmat lungo può essere preferibile la forma cilindrico orizzontale, perché aumenta la superficie di contatto tra fecce e vino.

(B) - I contenitori di acciaio possono assumere forme e dimensioni differenti in funzione al relativo utilizzo, oppure allo spazio che si ha a disposizione

Cilindrica verticale

Tronco-conica

Fondo a cono
Parallelepipeda

Parallelepipede sovrapposte
Cilindrica orizzontale

Cilindriche orizzontali sovrapposte

Taglio, baulatura ed imbutitura dei fondi

Le lamiere vengono tagliate con mezzi meccanici (cesoie a ghigliottina per i tagli diritti, intagliatrici ad utensile per quelli curvi) o torce al plasma, con l’ausilio di un pantografo. Negli impianti più sofisticati, questo è munito di lettore ottico che segue i contorni del progetto e impone al dispositivo di taglio le dimensioni progettate (C).

Siccome un fondo piano può essere soggetto a flessione, un sistema semplice per ridurre il problema consiste nell’asporto di uno spicchio del cerchio prima di riunire i lembi. Si ottiene il cosiddetto “cappello cinese”, adatto a serbatoi di medie dimensioni, ma sconsigliabile per recipienti molto grandi in quanto ancora soggetto a deformazioni (D).

Per avere un fondo bombato (verso l’esterno) il cerchio viene sottoposto alla baulatura con apposita pressa operante in manuale o in automatico. Si ottiene una cupola (calotta sferica) che, per un perfetto raccordo al cilindro superiore, necessita di un’ulteriore lavorazione detta imbutitura (E, F), ottenuta a freddo mediante macchine munite di sfere in grado di conferire al fondo la curvatura desiderata.

(C) - I processi di taglio per l’ottenimento di virole e fondi sono influenzati da diversi parametri, fra cui ricordiamo: tolleranze dimensionali, grado di finitura del bordo, velocità di taglio, numero di pezzi da realizzare, considerazioni strutturali e costi (Cavalzani Inox)

(D) - Come il fondo, anche la parte superiore dei serbatoi presenta solitamente forma spiovente. Ciò non solo facilita le operazioni di lavaggio (sgrondo dell’acqua), ma riduce lo spazio di testa, con notevoli vantaggi nella protezione del vino dalle ossidazioni (Sirio Aliberti)
(E) - L’unione del fondo alle virole si ottiene mediante saldatura TIG. Questa fase risulta particolarmente delicata, in quanto ciascuna saldatura può costituire un potenziale punto di infiltrazione del liquido qualora non venisse eseguita a regola d’arte (Sirio Aliberti)

(F) - Nella fabbricazione dei fondi bombati esistono due lavorazioni principali:
1) Il metodo stampato che consiste nella produzione di fondi tramite stampi standard montati su potenti presse oleo-dinamiche che, partendo da un disco di lamiera, realizzano con una sola imbutitura i fondi conformi al profilo richiesto.
2) Il metodo rullato: realizzazione di fondi in più passaggi, partendo dal disco, che verrà successivamente imbutito ed infine subirà il processo di bordatura o imbutitura, per ottenere il prodotto finito secondo il diametro ed il profilo desiderato

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