ou même qu'il explose s'il n'est pas équipé de soupapes de sécurité. Il est souvent utile d'en connaître  également la taille et le poids. Il est également important de connaître la température de fonctionnement/conception du réservoir,  afin de calculer et de fournir le matériel approprié et l'épaisseur adéquate de l'isolation.
Un récipient sous pression est un récipient conçu pour contenir des gaz ou des liquides à une pression différente de celle de l'extérieur. Habituellement, le liquide contenu par le récipient est à une pression supérieure à celle de l'extérieur.
Quelques exemples de réservoirs à pression sont: poumons amortisseurs alternatifs, colonnes de distillation  dans les raffineries et installations pétrochimiques, les cuves de réacteur nucléaire, les réservoirs de gaz et de liquides.
Dans la conception structurelle d'un composant sous pression le concepteur reçoit comme informations fournies un "data sheet" mécanique qui comprend toutes les données et les spécifications du projet et sa tâche est de dimensionner les armatures sous pression. Pour ce faire sont utilisés les codes de calcul qui varient selon le pays de destination.
Parmi les plus importantes on rappelle Ispesl VSR (Italie), Asme VIII Div. 1 e Div. 2 [1, 2] (Usa), Stoomwezen (Hollande), PD 5500 (Royaume-Uni), AD 2000 (Allemagne), Codap (France), Swedish Pressure Vessel Code (Suède), Tbk (Norvège), Gost (Russie), JIS (Japon), AS 1210 (Australie) et, dans la norme PED, on cite le code européen EN-13445.
Les réservoirs à pression doivent être conçus de manière à être exploités en toute sécurité à une certaine pression.  La différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur, en fait, crée un état de tension dans le matériel avec lequel le récipient est construit. Le concepteur doit réaliser un récipient qui résiste à cet état de tension sans  sollicitations qui peuvent provoquer des pertes, ruptures ou situation de danger pour les personnes ou les matériaux.  La pression est le paramètre opérationnel le plus important, mais il y en a d'autres qui ne peuvent pas être négligés.  La température de fonctionnement influence les propriétés mécaniques du matériel et peut provoquer des déformations permanentes (phénomène de coulissement à chaud). Les fluides en contact avec le récipient sont un autre paramètre  important, car ils peuvent causer des attaques chimiques sur les matériaux, tels que de causer des phénomènes de corrosion ou de fragilisation. Enfin, il est important d'évaluer l'état du fonctionnement du récipient, parce que  les variations cycliques de la pression et de la température (sollicitation difficile) ont tendance à en réduire  la durée de vie résiduelle.
Les paramètres sur lesquels le concepteur peut agir, de manière compatible avec les contraintes de coût et de projet (dimensions maximales, besoin de buses, etc...), sont:

• forme du récipient
• épaisseur des parois
• sélection du matériel
• contrôles non destructifs en construction
• vérifications en fonctionnement

La forme la plus commode pour minimiser la tension dans le récipient est sphérique. Dans ce cas, la tension vaut:
Dans la formule sigma est la tension, p la pression, D le diamètre, s l'épaisseur du récipient;
si le diamètre et l'épaisseur sont exprimés dans les mêmes unités de sollicitation sur le récipient il est dans les mêmes unités de la pression.
Étant donné les difficultés pratiques rencontrées lors de la construction d'un récipient de forme sphérique, la forme la plus communément adoptées est celle cylindrique. Dans ce cas:
Une autre manoeuvre importante à la forme, c'est la nécessité de réduire les discontinuités géométriques telles que les arêtes,  brusques variations d'épaisseur, encoches, etc... Les formules mentionnées ci-dessus sont calculées en utilisant une théorie simplifiée (théorie de la membrane) et s'appliquent dans le cas où l'épaisseur est négligeable par rapport au diamètre.  Elles sont considérées comme applicables si l'épaisseur est inférieure à environ 7-10% du diamètre.
Une fois le matériel de construction sélectionné, la tension admissible est fixée (elle est étroitement liée aux caractéristiques mécaniques du matériau). Il est observé à partir des formules qu'à la croissance de la pression et du diamètre il faut augmenter l'épaisseur du récipient, de sorte que la tension réelle ne dépasse pas la tension admissible. Lorsque l'épaisseur n'est plus négligeable par rapport au diamètre, les formules précédemment mentionnées ne sont plus assez précises, alors il est nécessaire d'évaluer l'état de tension dans chacun des points du récipient. Il peut être démontré que dans un récipient de grande épaisseur, avec une pression interne supérieure à celle externe, la tension varie paraboliquement dans l'épaisseur du récipient et la région la plus sollicitée est la région interne, en contact avec le fluide. Le rayon intérieur du récipient fixé, il n'est pas pratique, d'un point de vue économique, d'augmenter l'épaisseur au-delà d'une certaine limite, pour les difficultés et les coûts qui se présentent dans la construction des récipients de grande épaisseur. Pour cette raison, pour la construction de récipients à pression très élevée, des solutions de constructions particulières sont adoptées.
Tous les règlements pour les récipients à pression, bien qu'étant différents en ce qui concerne les particularités, concordent sur certaines exigences pour la construction des récipients eux-mêmes:

• utilisation de matériaux d'origine contrôlée et certifiée
• utilisation de procédés de construction qualifiés et vérifiés
• réalisation de contrôles destructifs avant la mise en service du récipient

La première exigence vient de la pertinence qu'a la sollicitation admissible, et la constance de ce paramètre, dans la sécurité de projet du récipient.
La deuxième exigence vient du fait que, sauf pour quelques exceptions limitées, les récipients à pression sont construits  pour la soudure de tôles, il est donc nécessaire de s'assurer que la présence de joints soudés ne perturbe pas les caractéristiques mécaniques du matériel de base, et, dans le cas de récipients soumis à environnement agressif, qui ne représente pas un point faible à l'égard de la corrosion.
Enfin, les vérifications et les contrôles servent à garantir que la qualité du récipient soit celle requise par la réglementation.
L'analyse des sollicitations est une étape fondamentale dans l'évaluation de la sécurité de conception des récipients en pression. La première norme qui a imposé des vérifications de composants avec l'analyse des sollicitations a été ASME Boiler and Pressure Vessel Code Sec. III (Nuclear Vessels) en 1969.
Les sollicitations dans un corps soumis à des charges et des contraintes externes peuvent être dues à deux raisons:

• Sollicitations d'équilibre dues à la nécessité de satisfaire les conditions d'équilibre pour le système  des charges externes
• Sollicitations de congruence dues à la nécessité de respecter les contraintes externes et internes de la structure

Les sollicitations d'équilibre sont celles qui sont directement liés aux charges mécaniques (par exemple, l'effort normal dû à une force externe sur une barre prismatique). Ces sollicitations sont indépendantes du matériel de la structure,  donc il n'existe pas de mécanismes internes de limitation.
Les sollicitations de congruence sont liées à la géométrie du corps et au système de contraintes externes  (par exemple, les sollicitations qui se génère à l'attaque entre un fond hémisphérique et un revêtement cylindrique dans un récipient à pression), ils sont donc différents selon la rigidité des structures (ou, de manière légèrement moins précise, en fonction du module d'élasticité des matériaux qui composent la structure). Cela implique qu'en augmentant les déformations de la structure, et surtout si une partie de la structure dépasse la limite d'élasticité, ces sollicitations sont limitées à la limite plastique du matériel.
Dans certains cas, à la fois les sollicitations d'équilibre et les sollicitations de congruence peuvent avoir  une distribution qui conduit à une sensible augmentation de sollicitations dans un volume extrêmement réduit du matériel (par exemple, les sollicitations à proximité d'une découpe géométrique). Ces sollicitations ont la particularité de ne pas être liées aux déformations diffuses dans la structure.
Le code ASME Boiler and Pressure Vessels fournit une classification des sollicitations, en imposant des limites  différentes pour les diverses catégories. Dans cette catégorisation, étant donné l'application particulière pour laquelle il a été conçu, il y a quelques hypothèses qui ne peuvent pas toujours être extrapolées à d'autres types de structure.

• Sollicitations primaires de membrane (P_m) sont les sollicitations dues aux charges externes  moyennes de l'épaisseur du récipient, loin de discontinuité. En d'autres termes, en supposant que l'épaisseur  du récipient est infinitésimal par rapport au rayon de courbure (d'où le nom de "membrane") elles sont les sollicitations nécessaire pour l'équilibre des forces externes des agents. Évidemment, dans le cas des récipients à pression, ces sollicitations doivent être limitées à des valeurs suffisamment éloignées de la limite imposée  sur le matériel, qui peut être soit la limite de rendement, soit le point de rupture. Pour chaque matériel et pour chaque température à laquelle il peut fonctionner, le code ASME fournit la valeur à laquelle sont limitées ces sollicitations (S_m).
• Sollicitations primaires de flexion (P_b) sont la partie de la sollicitation variable dans  l'épaisseur du récipient (ou, en termes de mécanique, la partie de sollicitation qui prend en compte que la  charge agit sur une face du récipient, tandis que les sollicitations agissent sur toute l'épaisseur).  En limitant ces sollicitations, on veut réduire le risque d'une plastification complète de la section, en considérant que le rapport entre la charge qui provoque le premier rendement de la section et la charge  qui mène à la plastification complète de la section (charnière en plastique) est une constante dépendante uniquement de la géométrie de la section (k), la limite pour les sollicitations de membrane et de flexion (P_m+P_b) est donnée par k*S_m, pour les récipients à pression, le k d'une section rectangulaire est assumé, soit 1.5.
• Sollicitations primaires locales (P_l) sont les sollicitations dues à des charges mécaniques  qui sont générés en présence de brusques changements géométriques dans le récipient à pression (généralement à l'attaque entre le revêtement cylindrique et les fonds incurvés et à l'attaque des buses). Ces sollicitations, étant dues à la nécessité de continuité de la structure déformée, elles ont les caractéristiques de sollicitation de congruence, elles ne peuvent donc pas dépasser la limite de rendement matériel. Toutefois, étant donné leur origine typiquement mécanique, elles sont soumises à des limites plus restrictives que les sollicitations secondaires.
  En pratique, il y a toujours des sollicitations qui servent d'intermédiaire dans l'épaisseur (membrane),  et elles sont limitées à 1.5*S_m. De cette façon est garanti une plastification uniquement aux bords extrêmes de la section.
• Sollicitations secondaires (Q) sont les sollicitations de congruence véritables, dues principalement aux différences de température entre les différentes sections du récipient et, surtout, aux différences de température entre la face interne  et externe du récipient. Ces sollicitations ne peuvent pas conduire à l'effondrement du composant, dans le cas de composants  réalisés avec des matériaux qui ont un comportement élasto-plastique, étant donné qu'ils sont limités par la sollicitation de rendement. En outre, si ces sollicitations surviennent sur un matériel idéal parfaitement plastique (c'est à dire, une fois la limite d'élasticité atteinte, il n'absorbe plus d'énergie par augmentation de sollicitation, mais seulement par augmentation de déformation) et si la déformation imposée est inférieure au double de la sollicitation que l'on a à la limite élastique,  on peut démontré qu'il y a le phénomène appelé shake down, qui est, qu'après un nombre limité de cycles, la déformation  se stabilise sans augmenter au cours de la durée de vie du composant. Cette limite est imposée en limitant de la variation maximale de sollicitation (si calculé en supposant le matériau parfaitement élastique) à 3*S_m.
• Sollicitations de pointe (F) sont ces sollicitations qui se manifestent uniquement en volumes limités de matériel,  comme à proximité des entailles ou à l'interface entre le matériel résistant du récipient résistant et un revêtement (cladding). Ces sollicitations peuvent atteindre des valeurs nominales très élevées, mais n'amènent pas, dans des conditions de fonctionnement normal, à un effondrement immédiat de la structure. Ainsi, les sollicitations de pointe sont vérifiées à travers une analyse  difficile. Dans les normes ASME sont fournies une série de courbes pour les classes de matériaux utilisés pour les récipients,  courbes qui représentent l'enveloppe des courbes limites des différents types de cycles fatiguant. Dans ces courbes sont déjà insérés les facteurs de sécurité soit par cycles soit par sollicitations, de sorte qu'ils puissent être comparés directement avec les sollicitations obtenues par le calcul.