Il dimensionamento di recipienti in pressione si può realizzare in generale partendo da due approcci distinti. Il Design by Formula (Dbf.) che si caratterizza per un utilizzo di formule analitiche, si basa su modelli semplici e quindi i coefficienti di sicurezza sono piuttosto elevati. Abbiamo poi un approccio Design by Analysis (Dba.) basate sull’analisi dell’effettivo stato tensionale – presente nei recipienti in pressione – e caratterizzate dallo studio di modelli Fem (Finite Element Model).
Una volta definiti i due modelli di calcolo, vogliamo vedere come applicarli alle due normative principalmente utilizzate per il dimensionamento dei recipienti in pressione.Abbiamo in particolare le associazioni:
Norma. | Modello. |
Asme VIII divisione 1. |
Dbf |
Asme VIII divisione 2. |
Dbf+Dba |
En 13445. | Dbf+Dba |
Introduciamo il diagramma che collega la tensione alla deformazione, questo contiene le grandezze che misurano le proprietà meccaniche del materiale utilizzato per la progettazione del recipiente in questione.
Quindi in base ai due codici di calcolo consideriamo le tensioni ammissibili, queste proprietà meccaniche dei materiali sono funzione della temperatura; abbiamo quindi la funzione che lega la tensione ammissibile alle caratteristiche dei materiali:
Le condizioni di carico a cui è sottoposto un recipiente in pressione sono le seguenti:
- Pressione interna ed esterna,
- Peso proprio,
- Interazioni dovute al peso di eventuali accessori,
- Interazioni con supporti,
- Carichi ciclici,
- Eventi climatici (Vento, neve, terremoto.),
- Carichi puntuali (Colpo d’ariete.),
- Gradienti termici.
Prova di pressurizzazione. Consideriamo trascurabili – per ipotesi – tutti i carichi tranne quelli dovuti alla pressione (interna, esterna.).