Un autoclave es un recipiente hermético, adecuado para soportar presión (interna o externa) con un acceso de fácil abertura que permita la utilización de toda su sección útil y cuya estanqueidad aumente con la presión. Como norma general, los autoclaves se construyen de forma cilíndrica dado que esta geometría es la más adecuada para soportar presión.
Si sometemos a un recipiente cilíndrico a presión, los esfuerzos que aparecen en las secciones longitudinales son dobles a los que aparecen en las secciones circunferenciales. Esta consideración es importante porque va a ser el diámetro del equipo y no su longitud lo que limite su resistencia.
El material utilizado en su construcción se fija en función de la resistencia y del producto impregnante a utilizar. Normalmente, se utilizan aceros al carbono de alto límite elástico, que satisfacen plenamente los requerimientos resistentes, pero con los que hay que realizar las siguientes consideraciones debido a la problemática de corrosión que pueden presentan:
Las creosotas inhiben la corrosión en los aceros.
Los orgánicos no afectan al acero, pero sí al cobre y a las aleaciones del cobre (latón y bronce). Los hidrosolubles y, en menor medida, los hidrodispersantes favorecen la corrosión. Es preciso incrementar sobreespesores de corrosión y proteger las superficies interiores.
Autoclave para el tratamiento a presión de la madera
Las uniones de cada una de las “virolas” y “fondos” se realizan mediante procedimientos de soldadura por arco sumergido con control radiográfico y/o ultrasónico. Las diferentes “tubuladuras” se construyen sobre la base de tubos estirados sin soldadura y las distintas uniones de los mismos con procedimientos de soldadura TIG.
El sistema de apertura se construye partiendo de aros forjados de acero, sobre los cuales se mecanizan las ranuras y cajas necesarias para después tallar en las mismas sectores de cierre y alojar las juntas. Estos aros son soldados al cuerpo del equipo y al fondo delantero montándose a continuación las bisagras o pescantes que soportarán el conjunto aro-fondo delantero cuando sea preciso realizar la apertura.
Los sectores de cierre son elementos “críticos” en los autoclaves. De su correcta ejecución y posicionamiento en servicio va a depender que el equipo pueda soportar las elevadas cargas que se generarán en la puerta durante el servicio. A modo de ejemplo, la puerta de un autoclave de 2.000 mm de diámetro durante las fases de presurización ha de soportar cargas del orden de 450.000 Kg
La estanqueidad se consigue utilizando juntas de perfiles especiales, normalmente alojadas en las cajas del aro fijado al cuerpo del autoclave y construidas con materiales adecuados a los productos impregnantes a utilizar (silicona, etc.). El correcto diseño del perfil de la junta garantizará una correcta estanqueidad inicial que irá incrementándose con la presión.
Un adecuado proceso de diseño y fabricación asegurará los puntos anteriormente señalados permitiendo incorporar en esta fase los elementos generadores de vacío y presión.
Para realizar vacío se utilizan bombas de paletas rotativas con caudales adecuados a las capacidades de los equipos. Dichas bombas pueden llegar a conseguir grados de vacío de hasta 0,5 mbar absolutos disponiendo de condensadores que recuperan el disolvente en el caso de utilizar orgánicos.
Autoclave para la proteccion de la maderaLa presión se consigue mediante aire comprimido o bombas centrífugas multietapa.
Hasta ahora, únicamente nos hemos estado refiriendo al autoclave, pero realmente deberíamos hablar de “plantas” de tratamiento, dado que en un proceso de impregnación no solamente interviene el autoclave, sino que será preciso disponer, según los diferentes procesos, de depósitos de almacenamiento, depósitos o sistemas de mezclado, elementos de calentamiento, elementos generadores de presión y vacío, sistemas de regulación y control, entre otros.
