Informazioni su questo strumento
Il Calcolatore di tensione dei recipienti in pressione a parete sottile trova le tensioni membranali in un recipiente cilindrico o sferico sotto pressione interna, o lavora a ritroso fino allo spessore di parete richiesto da una tensione ammissibile scelta. Inserisci la pressione interna, il diametro interno e lo spessore di parete per la modalità tensione, oppure la pressione, il diametro, la tensione ammissibile e l'efficienza del giunto per la modalità spessore. La pressione può essere data in MPa, bar o psi e le dimensioni in mm o pollici; tutto viene calcolato localmente nel tuo browser.
Per un cilindro a parete sottile (rapporto diametro-spessore superiore a circa 20) la tensione circonferenziale è σ_h = p·r / t e la tensione longitudinale è la metà, σ_l = p·r / 2t, dove r è il raggio interno e t lo spessore di parete. Per una sfera la tensione membranale è p·r / 2t in ogni direzione. Risolvendo per lo spessore richiesto si ottiene t = p·r / (S·E) per un cilindro o t = p·r / (2·S·E) per una sfera, dove S è la tensione ammissibile ed E l'efficienza del giunto saldato. Lo strumento riporta anche il minimo in stile ASME, t = p·r / (S·E − 0,6p) per un cilindro, che tiene conto della pressione che agisce sul raggio medio anziché su quello interno. Se il rapporto diametro-spessore scende sotto 20 segnala che l'ipotesi di parete sottile non vale più ed è necessaria un'analisi a parete spessa (Lamé).
Come esempio pratico, un cilindro con un diametro interno di 500 mm e una parete di 6 mm sotto 2 MPa di pressione interna ha una tensione circonferenziale di 2 × 250 / 6 ≈ 83,3 MPa e una tensione longitudinale di circa 41,7 MPa, con un rapporto diametro-spessore di 83 — ampiamente a parete sottile. Queste formule coprono solo il comportamento membranale (lontano da estremità, bocchelli e supporti); la flessione locale alle discontinuità richiede un'analisi aggiuntiva.