Wat is een drukvat?
Een drukvat is een gesloten container die is ontworpen om de inhoud op een bepaalde druk te houden. Gas of vloeistoffen kunnen op een andere druk worden gehouden dan de omgevingstemperatuur. Voorbeelden zijn warmwatertanks en duikcilinders. Onderzeeërs en ruimteschepen zijn in principe gigantische drukvaten.
Drukvaten worden meestal van staal gemaakt omdat staal sterk is en bestand is tegen schokken. De cilinder kan ook worden gemaakt van andere metalen, koolstofvezels of polymeren. Ze zijn vaak bekleed met metaal, keramiek of andere polymeren. Voering beschermt de structurele integriteit van het drukvat en biedt extra bescherming tegen lekken.
Het meest stabiele ontwerp voor een drukvat is een bolvormige tank. De druk in een drukvat buigt natuurlijk de wanden van het vat uit. Een bolvormig vat profiteert van die natuurlijke neiging. Desondanks zijn de meeste drukvaten niet bolvormig omdat een bol moeilijk en duur is om te maken. Als gevolg hiervan zijn de meeste drukvaten cilindervormig met afgeronde doppen aan elk uiteinde.
Veel voorkomende vormen van drukvaten zijn dunwandige vaten, opslagtanks en transporteerbare containers. Dunwandige vaten zijn die met een diameter die 10 keer of meer de dikte van de wand is. Opslagtanks zijn een soort superdunwandig vat. Transportschepen zijn in massa geproduceerde dunwandige schepen. Het minst voorkomende type is het dikwandige vat. Dit is een vat met een diameter die minder dan 10 keer de dikte van de wand is.
De stabiliteit van een drukvat is erg belangrijk. Een drukvat dat niet structureel gezond is, kan lekken of zelfs onder druk barsten. Afhankelijk van het type vloeistof of gas in de tank, kunnen lekken vergiftiging, brand of verstikking veroorzaken.
Gewelddadige burst-storingen kunnen de dood van granaatscherven of explosies veroorzaken. Om te beschermen tegen gewelddadig falen, zijn veel drukvaten ontworpen om te lekken voor de burst. Hierdoor kan de druk langzaam gelijk worden en krijgen werknemers de tijd om apparatuur zonder letsel te repareren of uit te schakelen.
Om te beschermen tegen overlijden of letsel door defecte drukvaten hebben verschillende landen ontwerpcodes opgesteld om ervoor te zorgen dat alle drukvaten veilig kunnen worden gebruikt. In de Verenigde Staten zijn de codes voor het ontwerp van het drukvat vermeld in de American Society of Mechanical Engineers Boiler en de drukcode. De Canadese code is B51 van de Canadian Standards Association. Australië, Engeland en veel andere landen hebben ook vergelijkbare regels.