Högtrycksautoklaver
När en industriell process kräver temperaturer långt över kokpunkten och tryck som mäts i hundratals bar, då lämnar man området för standardreaktorer. Man träder in i autoklavernas värld. Dessa kärl är tungviktarna inom processindustrin, designade för att säkert innesluta enorma energimängder, ofta i kombination med extremt korrosiva och abrasiva miljöer.
Det handlar inte bara om att designa ett tjockt skal. Det handlar om att hantera termiska cykler, materialutmattning och komplexa kemiska angrepp samtidigt.
CynerG Group AB är er tekniska partner för dessa mest krävande projektförfrågningar. Tillsammans med Dettin S.p.A. erbjuder vi den djupa kunskap om materialteknik, svetsprocedurer och avancerade beräkningsmetoder (FEA) som krävs för att utvärdera och realisera dessa komplexa konstruktioner.
Avancerad Tillverkning & Kompositer:
- Flyg- & Fordonsindustri: För härdning (”curing”) av avancerade kompositmaterial, såsom kolfiberförstärkt plast (CFRP). Det höga trycket är avgörande för att eliminera porer och uppnå maximal strukturell stabilitet och styrka i kritiska komponenter.
- Gummi & Däck: Vulkanisering av rågummi till färdiga produkter, en process där temperatur och tryck måste styras med extrem precision.
Kemisk Processindustri & Forskning:
- Högtryckskemi: Genomförande av kemiska reaktioner under kontrollerade, extrema förhållanden. Exempel inkluderar hydreringsexperiment, uppgradering av petroleumrester och förvätskning av kol.
- Vetenskaplig Forskning: Används i laboratorier för att studera hur olika substrat och material förändras under varierande temperatur- och tryckförhållanden.
Bygg- & Materialindustri:
- Träimpregnering: Tryckimpregnering av trä för att öka dess hållbarhet och motståndskraft mot röta och insekter.
- Byggmaterial: Tillverkning av autoklaverad lättbetong (porös betong) och laminerat säkerhetsglas, där processen är avgörande för materialens slutegenskaper.
Sterilisering & Avfallshantering (Storskalig):
- Sjukvård & Livsmedel: Storskalig sterilisering av kirurgiska instrument, medicinsk utrustning och textilier för patientsäkerhet, samt snabb och effektiv konservering av produkter inom livsmedelsindustrin.
- Riskavfall: Destruktion av biologiskt riskavfall (biohazardous waste) från sjukhus och laboratorier genom exponering för hög värme och tryck.
Processer som Kräver det Yttersta
Vi arbetar med kunder vars processer ställer krav långt utöver det vanliga. Vi analyserar era processdata för att föreslå en genomförbar mekanisk design.
1. Hydrometallurgi & Kemi (Extrem Korrosion)
Processer för att utvinna metaller eller skapa kemiska reaktioner under högt tryck och temperatur i aggressiva syror.
- HPAL (High Pressure Acid Leaching) & POX: Processer inom gruvindustrin (t.ex. för nickel/kobolt eller guld) där malmslurry blandas med syra vid temperaturer runt 250°C och mycket höga tryck.
- Utmaningen: Miljön är extremt korrosiv och slurryn är abrasiv (slitande). Kärlet måste designas för att motstå både kemiska angrepp och erosion-korrosion, särskilt vid inlopp och omrörning.
2. Materialhärdning & Kompositer (Cyklisk Drift)
Stora autoklaver som används som tryckugnar med gas (luft/kväve) som medium.
- Komposithärdning & Vulkanisering: För flyg-, fordons- och gummiindustrin. Kärlen har ofta mycket stor diameter och måste garantera en extremt jämn temperaturfördelning i hela lastutrymmet under tryck.
Ingenjörsutmaningen: Materialval för Höga Tryck
Att bygga en stor autoklav för het syra i solitt ädelt material (som Titan eller Hastelloy) är ofta inte ekonomiskt eller mekaniskt genomförbart på grund av de enorma väggtjocklekar som krävs för trycket.
Lösningen: Avancerade Materialkombinationer (Cladding) En vanlig metod är att använda ett tjockt ”basskal” av höghållfast tryckkärlskolstål (t.ex. smitt SA508 eller plåt SA516 Gr.70) för att ta upp trycklasten, medan insidan kläs med ett tunnare lager (”liner”) av ett korrosionsbeständigt material.
- Vår Kompetens: Vi har kompetensen att designa och utvärdera ”clad”-lösningar baserade på Titan, Tantal, Zirkonium eller nickelbaslegeringar. Dettins svetsexpertis inom exotiska material är grunden för att kunna realisera dessa krävande konstruktioner med full metallurgisk integritet. Vi utvärderar genomförbarheten från fall till fall baserat på kärlets storlek och komplexitet.
Design för Utmattning: ASME VIII Division 2
En autoklav för härdning kan genomgå en fullständig cykel av trycksättning, uppvärmning, nedkylning och tryckavlastning flera gånger per dag. Detta skapar enorma utmattningsspänningar som standardkoder inte alltid täcker.
- Design by Analysis (DBA): Vi använder avancerad Finita Element Analys (FEA) för att simulera spänningarna i varje kritisk punkt av kärlet under hela dess livscykel. Vi designar ofta enligt ASME VIII Division 2, som kräver denna rigorösa analys för att garantera säkerheten mot utmattningsbrott.
Snabblås & Säkerhet (QOC)
För autoklaver som öppnas ofta integrerar vi certifierade snabblåssystem (Quick Opening Closures – QOC), som bajonettlås eller segmenterade ringar.
- Absolut Säkerhet: Ett snabblås är en kritisk komponent. Våra designer inkluderar alltid redundanta säkerhetsspärrar (mekaniska och via styrsystem) som omöjliggör öppning om det finns minsta resttryck kvar i kärlet.
Från Förstudie till Certifierad Leverans
Dessa projekt börjar ofta med en förstudie (feasibility study) för att fastställa den bästa material- och tillverkningsstrategin.
- Certifiering: Vi hanterar design och tillverkning enligt globala koder som ASME VIII Div. 1/Div. 2 (med U-stamp/U2-stamp). För EU-marknaden sker full CE-märkning enligt PED 2014/68/EU, nästan alltid i den högsta riskkategorin (Kategori IV) med övervakning av anmält organ (NoBo).
- Dokumentation & Livslängdsjournal (AFS 2023:11): Den omfattande dokumentationen (FEA-rapporter, materialcertifikat, NDT) vi levererar är avgörande för att ni som anläggningsägare i Sverige ska kunna upprätta er livslängdsjournal och genomföra lagstadgade återkommande kontroller.
Har ni en process som kräver det extrema? Kontakta CynerG Group för en inledande teknisk diskussion och utvärdering av ert autoklavprojekt.