Co to jest naczynie ciśnieniowe?

Naczynie ciśnieniowe jest zamkniętym pojemnikiem zaprojektowanym do utrzymywania zawartości pod określonym ciśnieniem. Gaz lub ciecze można przechowywać pod ciśnieniem innym niż temperatura otoczenia. Przykłady obejmują zasobniki ciepłej wody i butle nurkowe. Okręty podwodne i statki kosmiczne są w zasadzie gigantycznymi zbiornikami ciśnieniowymi.

Zbiorniki ciśnieniowe są najczęściej wykonane ze stali, ponieważ stal jest wytrzymała i może wytrzymać uderzenia. Cylinder może być również wykonany z innych metali, włókien węglowych lub polimerów. Często są wyłożone metalem, ceramiką lub innymi polimerami. Podszewka chroni integralność strukturalną zbiornika ciśnieniowego i zapewnia dodatkową ochronę przed wyciekiem.

Najbardziej stabilną konstrukcją zbiornika ciśnieniowego jest zbiornik w kształcie kuli. Ciśnienie w zbiorniku ciśnieniowym naturalnie wygina ściany naczynia. Naczynie w kształcie kuli wykorzystuje tę naturalną tendencję. Mimo to większość zbiorników ciśnieniowych nie ma kształtu kuli, ponieważ jest ona trudna i droga do wykonania. W rezultacie większość zbiorników ciśnieniowych ma kształt cylindryczny z zaokrąglonymi zakrętkami na każdym końcu.

Typowe formy zbiorników ciśnieniowych obejmują cienkościenne zbiorniki, zbiorniki magazynowe i pojemniki transportowe. Naczynia o cienkich ściankach to naczynia o średnicy 10-krotnej lub większej od grubości ściany. Zbiorniki magazynowe są rodzajem super cienkościennych naczyń. Statki transportowe są masowo produkowanymi jednostkami cienkościennymi. Najmniej powszechnym typem jest naczynie o grubych ściankach. Jest to naczynie o średnicy mniejszej niż 10-krotność grubości ściany.

Stabilność naczynia ciśnieniowego jest bardzo ważna. Naczynie ciśnieniowe, które nie jest stabilne strukturalnie, może przeciekać, a nawet pękać pod ciśnieniem. W zależności od rodzaju cieczy lub gazu w zbiorniku, wycieki mogą powodować zatrucie, pożar lub uduszenie.

Gwałtowne awarie rozerwania mogą spowodować śmierć z odłamków lub wybuch. Aby zabezpieczyć się przed gwałtownym uszkodzeniem, wiele zbiorników ciśnieniowych zaprojektowano tak, aby przeciekały przed rozerwaniem. Umożliwia to powolne wyrównanie ciśnienia i daje pracownikom czas na naprawę lub wyłączenie sprzętu bez obrażeń.

Aby zabezpieczyć się przed śmiercią lub obrażeniami spowodowanymi przez wadliwe zbiorniki ciśnieniowe, różne kraje stworzyły kodeksy konstrukcyjne, aby upewnić się, że wszystkie zbiorniki ciśnieniowe są bezpieczne w użyciu. W Stanach Zjednoczonych kody rządzące projektowaniem zbiorników ciśnieniowych są wymienione w American Society of Mechanical Engineers Boiler and Code. Kod kanadyjski to B51 Canadian Standards Association. Australia, Anglia i wiele innych krajów mają podobne zasady.