Un recipiente a pressione è un contenitore chiuso progettato per contenere il contenuto a una certa pressione. Gas o liquidi possono essere mantenuti a pressioni diverse dalla temperatura ambiente. Gli esempi includono serbatoi di stoccaggio dell’acqua calda e bombole subacquee. I sottomarini e le navi spaziali sono fondamentalmente dei giganteschi recipienti a pressione.
I recipienti a pressione sono più comunemente realizzati in acciaio perché l’acciaio è forte e può resistere agli urti. Il cilindro può anche essere realizzato in altri metalli, fibre di carbonio o polimeri. Sono spesso rivestiti con metallo, ceramica o altri polimeri. Il rivestimento protegge l’integrità strutturale del recipiente 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 piega naturalmente le pareti del recipiente. Un vaso 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.
Le forme comuni di recipienti a pressione includono recipienti a parete sottile, serbatoi di stoccaggio e contenitori trasportabili. I vasi a parete sottile sono quelli con un diametro che è 10 volte o più lo spessore della parete. I serbatoi di stoccaggio sono una sorta di nave dalle pareti super sottili. Le navi da trasporto sono navi a parete sottile prodotte in serie. Il tipo meno comune è il vaso a pareti spesse. Questo è un vaso 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 che non è strutturalmente sano può perdere o addirittura scoppiare sotto pressione. A seconda del tipo di liquido o gas all’interno del serbatoio, le perdite possono causare avvelenamento, incendio o soffocamento.
Le esplosioni violente possono causare la morte per schegge o esplosioni. Per proteggersi da guasti violenti, molti recipienti a pressione sono progettati per perdere prima dello scoppio. Ciò consente alla pressione di equalizzare lentamente e dà il tempo ai lavoratori di riparare o spegnere l’attrezzatura senza lesioni.
Per proteggersi da morte o lesioni dovute a recipienti a pressione difettosi, vari paesi hanno creato codici di progettazione per garantire che tutti i recipienti a pressione siano sicuri da usare. Negli Stati Uniti, i codici che regolano la progettazione dei recipienti a pressione sono elencati nell’American Society of Mechanical Engineers Boiler and Pressure code. Il codice canadese è B51 della Canadian Standards Association. Anche Australia, Inghilterra e molti altri paesi hanno regole simili.