La progettazione di un recipiente in pressione – secondo la clausola 17 del codice En 13445 – si basa sul calcolo della vita stimata a fatica. Partendo quindi dal calcolo dello spessore del recipiente in pressione - utilizzando un approccio con l’utilizzo di formule (DBF) - è possibile determinare lo spessore del recipiente; in seguito utilizzando il modello imposto dalla clausola 17, siamo in grado di fornire una stima approssimata della durata di vita.

Fatigue design curves
Fatigue design curves

Questo tipo di modello è piuttosto semplificato e fornisce quindi – mediante l’utilizzo di coefficienti opportuni – un risultato approssimato e quindi un largo margine di sicurezza. Siccome il calcolo secondo la clausola 17 si basa su un modello DBF, possiamo calcolare solo gli effetti dei cicli di pressione; tuttavia il codice consente - utilizzando delle formule conservative – di determinare la durata di vita di un recipiente in pressione a fatica, sottoposto a cicli termici oppure esterni. Risulta allora che il calcolo della vita a fatica di un recipiente in pressione - installato in una condizione potenzialmente critica - necessita di due informazioni fondamentali:

  • I cicli di tensione, e quindi le caratteristiche del ciclo applicato;
  • La resistenza a fatica del materiale in quella stessa posizione.

Consideriamo adesso il calcolo del carico tensionale imposto da un carico di pressione. Questo si scrive in formule nel seguente modo:

Di conseguenza è possibile determinare la tensione applicabile sul recipiente in pressione, a seconda dei diversi cicli di pressione:

I termini che caratterizzano il ciclo di tensione - da applicare al recipiente in pressione - devono essere noti in fase di progettazione.