Co to jest zbiornik ciśnieniowy?

Naczynie ciśnieniowe to zamknięty pojemnik, który jest przeznaczony do przechowywania zawartości pod określonym ciśnieniem. Gaz lub ciecze mogą być utrzymywane pod ciśnieniem innym niż temperatura otoczenia. Przykładami są zbiorniki do przechowywania gorącej wody i butle do nurkowania. Okręty podwodne i statki kosmiczne to w zasadzie gigantyczne zbiorniki ciśnieniowe.
Zbiorniki ciśnieniowe są najczęściej wykonane ze stali, ponieważ stal jest mocna 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 wyciekami.

Najbardziej stabilną konstrukcją zbiornika ciśnieniowego jest zbiornik w kształcie kuli. Ciśnienie w naczyniu ciśnieniowym naturalnie wygina ściany naczynia. Naczynie w kształcie kuli wykorzystuje tę naturalną tendencję. Mimo to większość zbiorników ciśnieniowych nie ma kształtu kuli, ponieważ wykonanie kuli jest trudne i kosztowne. W rezultacie większość zbiorników ciśnieniowych ma kształt cylindra z zaokrąglonymi nakrętkami na każdym końcu.

Typowe formy zbiorników ciśnieniowych obejmują naczynia cienkościenne, zbiorniki magazynowe i pojemniki przenośne. Naczynia cienkościenne to naczynia o średnicy co najmniej 10 razy większej od grubości ścianki. Zbiorniki magazynowe to rodzaj super cienkościennych naczyń. Statki transportowe to produkowane masowo cienkościenne statki. Najmniej powszechnym typem jest naczynie grubościenne. Jest to naczynie o średnicy mniejszej niż 10-krotność grubości ścianki.

Bardzo ważna jest stabilność naczynia ciśnieniowego. Naczynie ciśnieniowe, które nie jest w dobrym stanie konstrukcyjnym, może przeciekać lub nawet pęknąć pod ciśnieniem. W zależności od rodzaju cieczy lub gazu w zbiorniku wycieki mogą spowodować zatrucie, pożar lub uduszenie.
Gwałtowne awarie serii mogą spowodować śmierć od odłamków lub eksplozji. Aby zabezpieczyć się przed gwałtowną awarią, wiele zbiorników ciśnieniowych zaprojektowano tak, aby przeciekały przed pęknięciem. Pozwala to na powolne wyrównywanie 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 projektowe, aby upewnić się, że wszystkie zbiorniki ciśnieniowe są bezpieczne w użyciu. W Stanach Zjednoczonych przepisy regulujące projektowanie zbiorników ciśnieniowych są wymienione w kodeksie kotła i ciśnienia Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Mechanicznych. Kod kanadyjski to B51 Kanadyjskiego Stowarzyszenia Normalizacyjnego. Australia, Anglia i wiele innych krajów również ma podobne zasady.