Che cos'è un contenitore a pressione?

Un recipiente a pressione è un contenitore chiuso progettato per contenere il contenuto a una determinata pressione. Gas o liquidi possono essere mantenuti a pressioni diverse dalla temperatura ambiente. Esempi includono serbatoi di accumulo di acqua calda e bombole per immersioni. I sottomarini e le navi spaziali sono fondamentalmente recipienti a pressione giganti.

I recipienti a pressione sono comunemente realizzati in acciaio perché l'acciaio è forte e può resistere agli urti. Il cilindro può anche essere fatto di altri metalli, fibre di carbonio o polimeri. Sono spesso rivestiti con metallo, ceramica o altri polimeri. Il rivestimento protegge l'integrità strutturale del contenitore a pressione e offre una protezione aggiuntiva contro le perdite.

Il design più stabile per un recipiente a pressione è un serbatoio a forma di sfera. La pressione in un recipiente a pressione fa piegare naturalmente le pareti del recipiente. Una nave a forma di sfera sfrutta questa tendenza naturale. Nonostante ciò, la maggior parte dei recipienti a pressione non sono a forma di sfera perché una sfera è difficile e costosa da realizzare. Di conseguenza, la maggior parte dei recipienti a pressione sono a forma di cilindro con tappi arrotondati su ciascuna estremità.

Forme comuni di recipienti a pressione includono recipienti a pareti sottili, serbatoi di stoccaggio e contenitori trasportabili. I vasi a parete sottile sono quelli con un diametro che è 10 volte o più lo spessore del muro. I serbatoi di stoccaggio sono una specie di nave dalle pareti super sottili. Le navi da trasporto sono navi a parete sottile prodotte in serie. Il tipo meno comune è la nave dalle pareti spesse. Questa è una nave con un diametro inferiore a 10 volte lo spessore della parete.

La stabilità di un recipiente a pressione è molto importante. Un recipiente a pressione non strutturalmente solido può fuoriuscire o addirittura esplodere sotto pressione. A seconda del tipo di liquido o gas all'interno del serbatoio, le perdite possono causare avvelenamento, incendio o soffocamento.

I guasti violenti allo scoppio possono causare la morte da schegge o esplosioni. Per proteggersi da guasti violenti, molti recipienti a pressione sono progettati per fuoriuscire prima dell'esplosione. Ciò consente alla pressione di equalizzarsi lentamente e dà il tempo ai lavoratori di riparare o spegnere le attrezzature senza lesioni.

Per proteggersi dalla morte o da lesioni causate da recipienti a pressione difettosi, vari paesi hanno creato codici di progettazione per garantire che tutti i recipienti a pressione siano sicuri. Negli Stati Uniti, i codici che regolano la progettazione dei recipienti a pressione sono elencati nella American Society of Mechanical Engineers Boiler e nel codice Pressure. Il codice canadese è B51 della Canadian Standards Association. Anche l'Australia, l'Inghilterra e molti altri paesi hanno regole simili.