Was ist ein Druckbehälter?
Ein Druckbehälter ist ein geschlossener Behälter, der den Inhalt auf einem bestimmten Druck hält. Gas oder Flüssigkeiten können unter einem Druck gehalten werden, der von der Umgebungstemperatur abweicht. Beispiele hierfür sind Warmwasserspeicher und Tauchflaschen. U-Boote und Raumschiffe sind im Grunde riesige Druckschiffe.
Druckbehälter werden am häufigsten aus Stahl hergestellt, da Stahl stark ist und Stößen standhalten kann. Der Zylinder kann auch aus anderen Metallen, Kohlenstofffasern oder Polymeren hergestellt sein. Sie sind oft mit Metall, Keramik oder anderen Polymeren ausgekleidet. Die Auskleidung schützt die strukturelle Integrität des Druckbehälters und bietet zusätzlichen Schutz gegen Auslaufen.
Die stabilste Ausführung für einen Druckbehälter ist ein kugelförmiger Tank. Der Druck in einem Druckbehälter verbiegt natürlich die Wände des Behälters. Ein kugelförmiges Gefäß nutzt diese natürliche Tendenz. Trotzdem sind die meisten Druckbehälter nicht kugelförmig, da die Herstellung einer Kugel schwierig und teuer ist. Infolgedessen sind die meisten Druckbehälter zylinderförmig mit abgerundeten Kappen an jedem Ende.
Übliche Formen von Druckbehältern umfassen dünnwandige Behälter, Lagertanks und transportable Behälter. Dünnwandige Gefäße sind solche mit einem Durchmesser, der das 10-fache oder mehr der Wandstärke beträgt. Lagertanks sind eine Art super dünnwandiges Gefäß. Transportschiffe sind dünnwandige Massenprodukte. Der am wenigsten verbreitete Typ ist das dickwandige Gefäß. Dies ist ein Gefäß mit einem Durchmesser, der weniger als das Zehnfache der Wandstärke beträgt.
Die Stabilität eines Druckbehälters ist sehr wichtig. Ein Druckbehälter, der strukturell nicht einwandfrei ist, kann unter Druck auslaufen oder sogar platzen. Je nach Art der Flüssigkeit oder des Gases im Tank können Undichtigkeiten zu Vergiftungen, Bränden oder Erstickungen führen.
Heftige Berstausfälle können zum Tod durch Splitter oder Explosion führen. Um einem gewaltsamen Versagen vorzubeugen, sind viele Druckbehälter so ausgelegt, dass sie vor dem Platzen lecken. Dies ermöglicht einen langsamen Druckausgleich und gibt den Arbeitern Zeit, Geräte zu reparieren oder auszuschalten, ohne sich dabei zu verletzen.
Um den Tod oder die Verletzung durch fehlerhafte Druckbehälter zu verhindern, haben verschiedene Länder Konstruktionscodes erstellt, um sicherzustellen, dass alle Druckbehälter sicher verwendet werden können. In den Vereinigten Staaten sind die Codes für die Konstruktion von Druckbehältern im Code für Kessel und Druck der American Society of Mechanical Engineers aufgeführt. Der kanadische Code lautet B51 der Canadian Standards Association. Australien, England und viele andere Länder haben ähnliche Regeln.