مخزن آب  تحت فشار عموماً مخازن استوانه ای یا کروی هستند که معمولاً برای ذخیره مایعات یا گازها در فشارهایی غیر از اتمسفر استفاده می شوند.

فقط گازها را می توان در این نوع مخزن ذخیره کرد زیرا فقط گازها می توانند متراکم شوند

مخازن تحت فشار می توانند بسیار خطرناک باشند و حوادث مرگبار زیادی در طول توسعه و کارکرد آنها رخ داده است. به همین دلیل، طراحی، ساخت و بهره برداری از مخازن تحت فشار توسط مقامات مهندسی و توسط قانون حمایت می شود. تعریف مخزن تحت فشار از کشوری به کشور دیگر متفاوت است. استاندارد طراحی اولیه برای این مخازن ASME Section VIII است که توسط انجمن مهندسین مکانیک آمریکا گردآوری شده و هر چهار سال یکبار بازنگری می شود. کاربرد اصلی این مخازن در صنعت نفت و گاز است.

طراحی مخزن آب 

طراحی آن شامل پارامترهایی مانند حداکثر فشار کاری و دمای ایمن، ضریب ایمنی، میزان خوردگی مجاز و حداقل دمای طراحی (در هنگام خرابی) است. با استفاده از تست های غیر مخرب مانند سونوگرافی، رادیوگرافی و تست فشار انجام می شود. تست هیدرواستاتیک از آب و تست پنوماتیک از هوا یا گاز دیگری استفاده می کند. آزمایش هیدرواستاتیک معمولاً ترجیح داده می شود زیرا روشی ایمن است.

طراحی آن شامل پارامترهایی مانند حداکثر فشار کاری و دمای ایمن، ضریب ایمنی، میزان خوردگی مجاز و حداقل دمای طراحی (برای شکست شکننده) است. این سازه با استفاده از تست های غیر مخرب مانند سونوگرافی، رادیوگرافی و تست فشار انجام می شود.

تست هیدرواستاتیک از آب و تست پنوماتیک از هوا یا گاز دیگری استفاده می کند. آزمایش هیدرواستاتیک به طور کلی ترجیح داده می شود زیرا روش ایمن تری است زیرا در صورت شکست بدنه در طول آزمایش، مقدار کمی انرژی آزاد می شود (آب در هنگام شکست بدنه به دلیل تراکم پذیری کم برخلاف گازها به سرعت منبسط نمی شود). در حالی که در گازها این اتفاق باعث انفجار می شود

تاریخچه

اولین طراحی مخزن تحت فشار مستند در سال 1495 در Codex Madrid I لئوناردو داوینچی توضیح داده شد، جایی که کشتی های هوای تحت فشار برای بلند کردن وزنه های سنگین زیر آب آزمایش شدند. [2] با این حال، مخازن مشابه آنچه امروز استفاده می شود تا سال 1800 ساخته نشد، زمانی که بخار در دیگ های بخار تولید شد و انقلاب صنعتی را تحریک کرد.

با این حال، با مواد بی کیفیت و تکنیک های ساخت همراه با دانش طراحی، بهره برداری و نگهداری ضعیف، تعداد زیادی انفجار مخرب و اغلب مرگبار که شامل این دیگ ها و مخازن تحت فشار می شود تقریباً روزانه تنها در ایالات متحده رخ می دهد. [2]

امروزه پیشرفت‌های زیادی در مهندسی مخازن تحت فشار وجود دارد، مانند آزمایش‌های پیشرفته غیر مخرب، آزمایش‌های مرحله‌ای اولتراسونیک و رادیوگرافی، دسته‌بندی‌های جدید مواد با افزایش مقاومت در برابر خوردگی و مواد قوی‌تر، و روش‌های جدید برای اتصال مواد به یکدیگر، مانند جوشکاری انفجاری. از یک ورق فلز به دیگری (معمولاً یک فلز نازک مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ تا یک فلز قوی تر مانند فولاد کربنی)، جوشکاری اصطکاکی (که فلزات را به هم می پیوندد.

بدون ذوب فلز)، تئوری های پیشرفته و ابزارهای دقیق تر برای تخمین تنش های مخزن، مانند استفاده از تحلیل المان محدود (FEM)، ساخت مخازن ایمن تر و کارآمدتر را ممکن می سازد. امروزه تولیدکنندگان تانک در ایالات متحده ملزم به قرار دادن علامت استاندارد BPVC بر روی مخازن خود هستند، اما BPVC فقط یک کد داخلی (استاندارد) نیست، بسیاری از کشورهای دیگر BPVC را به عنوان کد رسمی خود پذیرفته اند.

منبع