圧力容器が立方体であってはならない理由（そして実際にどのような形状が優れているか）

現実を見よう。圧力容器を想像するとき、ピラミッドを想像することはないだろう。あるいは星形。あるいは十二面体だ。.

両端が丸みを帯びた円柱が見えるだろう。それが空想的であれば、完全な球体かもしれない。.

でも、なぜ？

昔はただの伝統だと思っていた。コーヒーマグがどれも基本的に同じに見えるように。しかし、実地試験中に詰め物をしすぎたソーセージのように膨らんだ粗悪なデザインのタンクを見て（実際、そのようなことがあった）、私は大変なことを学んだ。形はスタイルではないのだ。.

プレッシャーは好き嫌いをしない。あらゆる場所を一度に、平等に、容赦なく押す。鋭い角？エッジ？平らな面？それらは弱点だ。料金所の渋滞のように、そこにストレスが積み重なる。金属は疲労する。亀裂は小さなものから始まる。そしてブーン。いつも大きな音とは限らない。時には、ゆっくりとした水漏れで製品全体が台無しになることもある。それ以外の場合は......まあ、そこまでは言わないでおこう。.

では、この見えないいじめっ子にはどう対処するのがベストなのか？

について 球体. .ハンズダウンだ。.

完全な球体では、応力は表面全体に均等に分散する。ホットスポットがない。膝が弱くなることもない。壁のどの点にもまったく同じ荷重がかかる唯一の形状なのだ。気泡、惑星、眼球。私たちの肺でさえ、圧力下での効率的なガス交換のために球状の肺胞を使用している。.

何年か前に液体窒素工場を見学したのを覚えている。貯蔵タンク？エイリアンの卵のような高床式の巨大な銀色のボール。「なぜシリンダーではないのですか？私はエンジニアに尋ねた。彼は笑った。「夜寝るのが好きだからさ」と彼は言った。.

妥当なところだ。.

でも、球体がそんなに素晴らしいものなら、なぜほとんどの圧力容器はスープ缶のような形をしているのだろう？

ああ。実用的だ。.

球体 を大規模に製造するのは悪夢だ。巨大なボールの周囲に完璧な継ぎ目を溶接する？幸運を祈る。それを工場で積み重ねてみろ。あるいは、あらゆる角度に対応する特注の継手なしでパイプをボルトで固定することもできる。また、床面積の無駄にもなる。.

シリンダー 半球状 または 楕円ヘッド?そこがスイートスポットだ。球体とほぼ同等の強度があり（特に両端が丸みを帯びていて、決して平らではない！）、組み立て、出荷、設置がずっと簡単だ。90%の性能を半分の頭痛で得ることができる。.

私は、新興企業が次のような方法でコストを削減しようとしているのを見てきた。 フラットエンドタンク. .「低気圧のせいだ」と彼らは言う。有名な最後の言葉だ。熱サイクルだけで、コーナー溶接部は数カ月以内に疲労してしまう。そうならないように。.

では、立方体はどうだろう？長方形は？ちょっと...やめて。マジで。各コーナーでの応力集中は、曲面の3倍から4倍にもなる。それはエンジニアリングではなく、金属疲労のギャンブルだ。.

ほら、わかったよ。球体はクールに見える。ピュアな感じがする。エレガントだ。そして、航空宇宙、深海潜水艦、高圧ガス貯蔵など、重量、強度、スペース効率が譲れない用途では、誰もが認める王者だ。.

しかし、醸造所の発酵タンクには？空調システム？裏庭の蒸気設備？シリンダーにこだわりましょう。丸い端。十分な厚さの壁。適切な認証。つまらない？そうかもしれない。安全か？もちろん.

真の勝者は形ではない-スマートな妥協だ

結局のところ、“ベスト ”な形は、教科書的な理想ではなく、あなたの実際の生活次第なのだ。予算は重要だ。スペースの問題。メンテナンスのしやすさも重要だ。.

しかし、CADのレンダリングできれいに見えるからという理由で形状を選ぶことは決してしないでください。圧力はあなたの美的感覚を気にしません。気にするのは物理学だけだ。そして物理学は、角にはまったく我慢できない。.

だから、今度タンクのサイズを測るときは、自分自身に問いかけてみてほしい：「私は問題を解決しているのか、それとも問題を作り出しているのか？“

未来の自分（そして近くに立っている人たち）はあなたに感謝するだろう。.