第5單元厚壁容器第五章厚壁容器第一節厚壁容器的結構和選材第二節厚壁容器的筒體結構形式第三節厚壁圓筒的強度計算第四節厚壁圓筒的自增強第五節厚壁容器的主要零部件第一節厚壁容器的結構和選材一、厚壁容器結構特點二、厚壁容器選材要求第一節厚壁容器結構和選材（續）

在人類歷史上，將高壓技術運用到化學反應以及其他物質的加工的時間并不是很長。1888年法國化學家、物理學家LeChatlier第一個提出了利用高壓技術完成氮和氫反應的設想，并在10MPa以上的高壓、500℃溫度和有催化劑存在的條件下，直接實現了氨的合成。隨后在德國化學家、工程師Haber等人的繼續努力下，將操作壓力提高到20MPa，并于1910年第一次獲得了氨的工業品。第一節厚壁容器結構和選材（續）

一百多年過去了，高壓技術除了在合成氨(15—60MPa)、合成甲醇(30MPa)、高壓聚乙烯(10MPa以上)、石油加氫裂化(30MPa)、核反應堆等石油、化工、能源以及動力等領域得到了迅速發展外，高壓技術還在其他許多物理過程中有著廣泛的應用，如重型機械、高壓鍋爐、高壓噴槍、材料擠壓成型和深海探測等。而能使高壓技術和大量工業過程得以實現，高壓容器及設備在其中起到了關鍵性的作用。第一節厚壁容器結構和選材（續）

高壓容器是在較高壓力和應力水平下工作的一類特殊設備，因此，保證它能長期、穩定、安全地進行操作，便成為高壓容器設計和結構形式選擇的決定因素。一般來講，容器承受的壓力越高，其壁厚也就會越大，所以，高壓容器大多又是厚壁容器，而且呈圓筒形。由于厚壁容器的操作條件極其苛刻，在承受高壓的同時，往往還伴隨有高溫和介質的強烈腐蝕，因此，其應力狀態和結構形式與薄壁容器有很大差異。第一節厚壁容器結構和選材（續）

工程上一般將設計壓力在10MPa～100MPa之間的壓力容器稱為高壓容器，而將100MPa壓力以上的稱為超高壓容器。隨著化學工業、石油工業、能源及動力工業的發展。對高壓容器的需要日益增加，特別是70年代開始的工藝裝置單系列、大型化、高壓化的趨向繼續發展，對高壓容器的設計與制造提出了更高的要求。 高壓容器在化工與石油化學工業中有著愈來愈廣泛的應用。如合成氨工業中的高壓設備壓力為15～60MPa合成甲醇工業中的高壓設備壓力為第一節厚壁容器結構和選材（續）15～30MPa；合成尿素工業中的高壓設備壓力為20MPa；石油加氫工業中的高壓設備壓力為10～70MPa等。這類合成反應裝置不但壓力高，而且也伴有高溫，例如合成氨就常在15～32MPa壓力和500℃高溫下進行合成反應。 高壓容器的設計理論與制造技術起源于軍事工業中的炮筒。化學工業中應用最早的是合成氨工業。隨著化工及石油化工工業的發展，高壓容器的直徑、厚度、噸位都在不斷地增加。20～30年代的氨合成塔內徑一般為700～800mm，重30t左右。第一節厚壁容器結構和選材（續）五十年代內徑增大到800～1000mm，長10m以上，重80t左右。六十年代發展到直徑為1600～1700mm。而70年代以來，由于單機大型化生產的發展更快，直徑已達2800～3600mm，長20m以上，重300～400t。加氫反應器也是如此，有的目前已達4.5m直徑，厚度達280mm，重約1000t。從各方面的技術應用中表明，高壓容器在現代石油化學工業中的應用是必不可少，而且是得到迅速發展的一個領域。第一節厚壁容器結構和選材（續）

高壓容器和超高壓容器結構上都屬于厚壁容器，厚壁容器作為工業生產過程的高壓裝置，通常由外殼和內構件所組成。 厚壁容器在力學性能上具有以下3個特征：①厚壁容器是三向應力狀態，三個應力中環向應力最大。第一節厚壁容器結構和選材（續）②環向應力的分布又以內壁應力最大，而且除經(軸)向應力，其余兩個應力沿壁厚非均勻分布，并隨著徑比值的增大，不均勻程度會更為嚴重。③根據應力特性，在考慮如何降低操作狀態下的應力水平時，厚壁容器不能單純從增加厚度和提高材料強度級別來解決問題，而更需要從結構上改變應力的分布，由此，厚壁容器除采用常見的整體式結構外，還有多種組合形式。第一節厚壁容器結構和選材（續）一、厚壁容器結構特點

厚壁容器與薄壁容器一樣，包括有圓筒體或球殼、筒體端部、平蓋或凸形蓋、密封結構和一些必要的附件。第一節厚壁容器結構和選材（續）

高壓容器由于承壓高．應力水平較高，考慮到軸對稱受力情況好，以及制造方便、一般都用圓筒形容器，其結構有下列幾個特點：⑴由于應力水平高，采用軸對稱形狀，容器直徑愈大，壁厚也愈大。這就需要大型的機加工設備，同時還給焊接缺陷控制、殘余應力消除、熱處理等帶來困難，增加制造成本。另外直徑愈大密封就愈困難。因此高壓容器的直徑不宜太大。但工藝要求有相當的容積，所以其長度較大，長徑比達12～15，甚至高達28，具有結構細長的特點。制造技術的提高，以逐漸降至6左右。第一節厚壁容器結構和選材（續）⑵厚壁容器由于承受高壓作用，壁厚較大、質量大；⑶種類較多、結構復雜； 由于厚壁容器筒體結構的設計與選擇，不僅要考慮受力狀況的改善、設備制造廠的生產能力和操作條件，容器的技術經濟指標是否先進，同時還要保證在工作條件下能長期連續使用并確保安全。高壓容器由于器內直徑小，器內安裝內件不方便。因此，內件均在器外組裝好，稱為芯子，將整個芯子吊裝入塔。如多層熱套式、多層包扎式、多層繞板式、繞帶式和繞絲式等第一節厚壁容器結構和選材（續）⑷開孔較?。? 高壓容器由于筒壁的應力水平比較高．如果在簡壁開孔，乘上2～3倍的應力集中系數，則開口附近的應力必然很高，有達到屈服的危險。因此，為了不削弱簡壁的強度，工藝性或其它必要的開孔，郡盡可能不在筒壁上開，而是開在端蓋上，并盡量減小孔徑（圖5-2）。第一節厚壁容器結構和選材（續）第一節厚壁容器結構和選材（續）⑸廣泛采用具有良好塑性和韌性的高強度鋼； 過去厚壁容器大多采用屈服極限為200～300MPa級的高延性低碳鋼，安全系數取得較高。隨著各方面技術的提高，300～500MPa級的低合金高強度鋼得到了廣泛應用，這不僅減小了厚壁容器的壁厚尺寸，也大大提高了容器的安全可靠性。第一節厚壁容器結構和選材（續）⑹密封結構形式多樣，要求較高； 高壓容器的端蓋，一般厚度都比較厚，同時密封結構也比較復雜，一般較小直徑的可拆端蓋不采用凸形的而采用平蓋。但平蓋受力條件差，材料消耗多、笨重，且大型鍛件質量難以保證，故平蓋僅在1m直徑以下的高壓容器中采用。近年來，由于深厚半球形端蓋的鍛造得到解決，大型高壓容器趨向采用不可拆的半球形封頭，結構更為合理經濟。第一節厚壁容器結構和選材（續）

高壓容器密封結構比較復雜，密封面加工要求比較高，一般采用金屬密封圈，而且密封元件型式多樣。高壓容器應盡可能利用介質的高壓作用來幫助將密封圈壓緊．因此出現了多種型式的“自緊式”密封結構。另外為盡量減少可拆結構給密封帶來的困難，一般僅一端可拆，另一端不可拆。第一節厚壁容器結構和選材（續）二、厚壁容器選材要求 生產中使用的厚壁容器的工作條件嚴格，要求苛刻，同時還要經受各種變動工況的考驗。為了確保厚壁容器的使用安全，選用材料時，除了遵循一般壓力容器的選材原則外，還應根據厚壁容器的使用特點，充分考慮載荷和載荷性質、工作溫度、介質特性、結構形式以及加工制造等方面的影響，使所選材料盡量滿足厚壁容器的特殊使用要求。第一節厚壁容器結構和選材（續）(1)具有較高的機械強度，塑性要好 由于厚壁容器特殊的使用條件，一般應選擇具有較高強度的材料來制造容器。但對同一鋼種，由于熱處理條件不同，它的強度也會隨之不同。另外，強度級別的提高，勢必會引起材料塑性和韌性指標的降低，因此，在選用高強度鋼材的同時，還應充分考慮材料的塑性指標，對于焊接或多層厚壁容器，一般選擇材料的伸長率應不小于15％～20％。第一節厚壁容器結構和選材（續）(2)要有較好的沖擊韌性和斷裂韌性 厚壁容器在實際操作時有可能出現載荷波動，包括周期性循環載荷和操作條件突然變化而引起的壓力變化，這樣的工況已經超出靜載荷的范圍。因此，對于制造厚壁容器的材料，應當要有較高的沖擊韌性，即要求沖擊功值Akv＞40J。這一指標的控制對厚壁容器的安全性有著重要意義。另外，隨著材料強度級別的提高，以及加載速度的增加，一些金屬材料斷裂韌性的數值將有所降低，難以預測的低應力破壞的傾向也就會增大，這時當強度指標相差不大時，應盡可能考慮選用斷裂韌性較高的鋼種來制造容器。第一節厚壁容器結構和選材（續）(3)具有較好的抗蠕變性能 厚壁容器除了承受高壓外，有時還要受到高溫的作用。在應力作用下，當溫度超過所用材料決定的某一數值時，材料就會發生蠕變。應力越大，溫度越高，蠕變速率也就越快。所以適當地選用鋼種可避免出現過大的蠕變。第一節厚壁容器結構和選材（續）(4)有一定的抗腐蝕性能 用于石油和化工的厚壁容器，在高溫、高壓下都有可能受到介質的腐蝕，在選材時尤其要考慮應力腐蝕問題。這是因為在腐蝕環境中，無論是氫脆還是應力腐蝕，都會引起臨界壓力的降低并出現延遲斷裂的現象。如果根據載荷選用的材料強度級別越高，應力腐蝕的敏感性也就越大。第一節厚壁容器結構和選材（續）(5)要有良好的加工工藝性能 由于厚壁容器有比較高的要求，選材時除了充分考慮鋼材的可焊性、可鍛性以及抗氧化性能外。對于厚壁容器的熱套結構或必須對容器本身進行自增強處理的結構，還必須進行一些特殊考慮。如熱套制造不僅需要進行精加工以保證理論計算的過盈量，同時還需要考慮熱套溫度的影響，因此，選用材料時，就必須考慮材料在最終熱處理后必須具備的特性，并依此為依據來進行容器的設計與計算。第一節厚壁容器結構和選材（續）(6)要充分考慮本國資源及使用的經濟性 考慮到材料的使用性能和供應問題，應盡量根據本國資源及冶金設備能力選用材料。特別是要以富產元素為基礎，多選用發展性能好、合金元素利用更加節約和合理的新型鋼種。第二節厚壁容器的筒體結構形式一、單層圓筒結構二、多層圓筒結構第二節厚壁容器的筒體形式（續）

近十幾年來，隨著高壓技術的發展以及厚壁容器操作壓力的提高，容器尺寸也越來越大，這就要求人們不斷去研究厚壁容器的新結構、新的設計方法和制造方法。因此，已普遍使用或散見于有關文獻中的厚壁容器的筒體結構形式比較多，常見的結構有以下幾種。第二節厚壁容器的筒體形式（續）單層圓筒結構整體鍛造式鍛焊式單層卷焊式單層瓦片式等多層圓筒結構多層包扎式多層熱套式多層焊縫錯開式多層繞板式繞帶式螺旋繞板式第二節厚壁容器的筒體形式（續）一、單層圓筒結構1.整體鍛造式制造方法：最早采用的一種結構。它是用大型鋼錠，經去除澆口、冒口等缺陷后，在鋼錠中心穿孔，并加入心軸后經水壓機多次鍛造，然后進行內、外壁切削加工而成的圓筒體第二節厚壁容器的筒體形式（續）特點：主要優點：結構比較簡單，組織密實，材料性質均勻，筒體無焊縫，機械強度高，安全可靠。如果在鍛造過程中配合采用真空脫氣加噴粉、鋼包精煉電渣重熔等先進的冶金技術，鍛造筒體的性能還會有明顯的改善。缺點：需要大型的冶煉、鍛造和熱處理設備，并且生產周期長、金屬切削量較大、制造成本高，因此在制造上受到一定的限制。第二節厚壁容器的筒體形式（續）使用范圍： 一般為直徑小于1500mm、長度不超過12m的壓力容器。特別適用于直徑為100～800mm的超高壓容器。中國多數超高壓水晶釜均采用這一結構。第二節厚壁容器的筒體形式（續）2.鍛焊式制造方法：較大容量的厚壁容器，受到冶煉、鍛造、加工設備的限制，先鍛造成若干個筒節，然后通過深環焊縫將各個筒節連接起來，最后進行焊后熱處理消除熱應力和改善焊縫區的金相組織。第二節厚壁容器的筒體形式（續）特點：由于這種結構造價很高，故常用于制造一些有特殊要求和安全性較高的壓力設備，如制造熱壁加氫反應器、煤液化反應器、核容器等。第二節厚壁容器的筒體形式（續）3.單層卷焊式制造方法：只是需要將經檢驗合格的厚鋼板在常溫或加熱后，在大型卷板機上卷成圓筒坯，然后焊接縱向焊縫成為筒節，再通過環焊縫焊接將筒節連接成需要長度的圓筒體。第二節厚壁容器的筒體形式（續）特點：優點：這種型式的容器具有結構成熟，理論較完善；制造工藝簡單，加工工序少；自動化程度高，生產效率高；可以利用調質等熱處理方法，提高材料性能等。缺點：要求大型的卷板機和熱處理設備，而且還要有優質的厚鋼板。第二節厚壁容器的筒體形式（續）使用范圍： 目前，已經可以制造厚度為500mm的各種單層卷焊式厚壁容器，我國最大的卷板能力為250mm(厚度)。是迄今為止使用最多的一種壓力容器圓筒結構。第二節厚壁容器的筒體形式（續）4.單層瓦片式 當沒有大型卷板機而又有大型水壓機時，可以將厚鋼板加熱后在水壓機上壓制成瓦片形狀的“瓦坯”，再用焊接縱焊縫的方法將“瓦坯”組對成圓筒節，然后按照需要的長度組焊成圓筒體。由于每一個筒節都有兩條或兩條以上的縱焊縫，而且“瓦坯”組對時，需要一定數量的工夾具，因此，較費工時，且制造方法比上一種復雜，一般較少采用此種圓筒結構。第二節厚壁容器的筒體形式（續）5.無縫鋼管式 用厚壁無縫鋼管也可制造單層的厚壁容器，效率高，周期短。我國小型化肥廠的許多小型高壓容器即采用此種結構。但高壓無縫鋼管的直徑不超過500mm。第二節厚壁容器的筒體形式（續）

上述幾種圓筒結構盡管結構簡單，使用經驗豐富，但它們都有一些共同的缺點。①除整體鍛造式厚壁圓筒外，不能完全避免較薄弱的深焊縫(包括縱焊縫和環焊縫)，焊接檢驗和消除均較困難，結構本身缺乏阻止裂紋快速擴展的自保護能力；②大型鍛件及厚鋼板的性能不及薄鋼板，不同方向力學性能差異較大，發生低應力脆性破壞的可能性也較大；③應力沿壁厚不是均勻分布，材料未得到充分利用。第二節厚壁容器的筒體形式（續）二、多層圓筒結構

1.多層包扎式圓筒 多層包扎式是由內筒和外面包扎的多層層板兩部分組成。第二節厚壁容器的筒體形式（續）制造方法： 首先用厚度4～34mm的優質碳素鋼板或8～13mm的不銹鋼板卷焊成內筒筒節，然后將焊接后的縱焊縫磨平并進行無損檢測和機械加工，再把厚度為4～12mm的薄鋼板卷成半圓形瓦片，并作為層板包扎到內筒外面直至需要的厚度，以構成一個筒節。一個筒節的長度視所選擇鋼板的寬度而定，層數則隨需要的厚度而定。最后，筒節兩端再加工出環焊縫坡口，并通過深環焊縫焊接將筒節連成一個筒體。第二節厚壁容器的筒體形式（續）

每個筒節還開設有直徑為6mm的安全孔和數個通氣孔，如圖5-6所示。一方面可以防止環焊縫焊接時把空氣密封在層板間造成不良影響；另一方面可作為操作時的安全孔使用，一旦內筒因腐蝕或其他一些原因產生破裂，

高壓介質必然會從安全孔

滲漏出來，通過該孔便能

很方便地進行觀察和處理，

以防止惡性事故的發生。第二節厚壁容器的筒體形式（續）優點：①制造這種結構的厚壁容器不需要大型復雜的加工設備，一般中等規模的壓力容器專業廠都能制造。②使用的層板較薄，其塑性較好，脆性轉變溫度較低，如果發生破裂，也只是逐層開裂，不會產生大量碎片；另外，層板部分的縱焊縫始終錯開，任何軸向剖面上均無兩條以上的焊縫，減小了焊縫區因缺陷或應力集中對整個容器強度的影響，因此具有較高的安全可靠性。第二節厚壁容器的筒體形式（續）②層板在包扎和焊接過程中，由于受到鋼絲繩或液壓鉗的拉緊力，以及C類焊縫的冷卻收縮作用，筒體沿壁厚將會產生一定的壓縮預應力。當受內壓作用時，該預應力即可以抵消一部分由內壓引起的拉應力，使厚壁圓筒在壁厚方向的應力分布比單層簡體更均勻，由此提高了容器的承載能力。④當介質有腐蝕時，內筒可選用耐蝕鋼板，而層板則用普通碳鋼材料，降低成本。第二節厚壁容器的筒體形式（續）缺點： 如制造工序多，包扎工藝難度大，生產周期長；對鋼板厚度均勻性要求較高，鋼材利用率較低(僅60％左右)；筒節間存在深環焊縫，對筒體的制造質量和安全有顯著影響，特別是焊接缺陷，使其成為低應力脆性斷裂的根源等。常用范圍： 最大設計壓力70MPa，設計溫度-45～550℃，最大直徑6000mm，最大壁厚533mm。第二節厚壁容器的筒體形式（續）2.多層熱套式圓筒

將兩個或多個圓筒套在一起組成的厚壁圓筒。第二節厚壁容器的筒體形式（續）制造方法： 首先是把25～80mm的中厚鋼板卷焊成幾個直徑不同但可以過盈配合的筒節，然后將外層筒節加熱，套入內層筒節，當外筒冷卻后產生收縮，緊緊地貼在內筒上，使內筒受到一定的壓應力。最后再將套好后的厚壁筒節通過深環焊縫組焊成一個筒體。當設計壓力大于100MPa時，需要由過盈產生的套合力來提高其承載能力，此時套合面需經精密機械加工；當設計壓力小于35MPa時，套合面只需進行粗加工或噴砂處理，甚至可以不加工。第二節厚壁容器的筒體形式（續）特點：①多層包扎式圓筒相比，不僅具有前者大多數優點，而且還避免了工序多、生產周期長的缺點；②熱套容器大多采用25～80mm的中厚鋼板制作圓筒，故抗脆性能又比單層筒體好；③各層圓筒貼合緊密，不存在間隙，除了可以改善筒體操作時的應力狀態外，對用筒壁作傳熱的容器也十分有利；④各層圓筒縱焊縫能進行100％探傷，因此，縱向焊縫質量易于保證。第二節厚壁容器的筒體形式（續）⑤由于熱套式結構只能熱套短圓筒，故筒體節連接較多，深環焊縫存在缺陷的可能性較大，同時也增加了環焊縫焊接和探傷檢測的工作量；⑥需要大型設備加工坡口和進行整體熱處理的加熱爐。常用范圍是：設計壓力10～70MPa，設計溫度-45～538℃，

內直徑600～4000mm，壁厚50～500mm，

筒體長度2.4～38m。第二節厚壁容器的筒體形式（續）3.多層焊縫錯開式圓筒

這種結構是多層包扎式圓筒的改進型，其主要區別是避免了深環焊縫的影響。第二節厚壁容器的筒體形式（續）制造方法： 首先將內筒組焊到需要的長度，在筒體兩端焊上帶斜面的端部法蘭和另一端的封頭，然后在整個簡體長度上包扎瓦片狀層板，第一層完成后打磨焊縫表面，再繼續包扎第二層瓦片，直至包扎到需要的厚度。包扎過程中相鄰兩層焊縫需錯開一個角度（如錯開750），同時環焊縫沿軸線錯開一段距離（如200mm），如圖5-8所示。第二節厚壁容器的筒體形式（續）該結構具有與多層包扎式圓筒相類似的特點和相同的適用范圍。目前直徑在3200mm以下的多層焊縫錯開式容器在國內已有生產。第二節厚壁容器的筒體形式（續）4.多層繞板式圓筒 在多層包扎式圓筒基礎上發展起來的，其主要目的是為了克服多層包扎結構中焊縫多、生產周期長的缺點。它由內筒、繞板層、保護筒和楔形板組成，多層繞板式圓筒橫截面如圖5-9所示。第二節厚壁容器的筒體形式（續）制造方法： 把筒體分成多個筒節，其內筒厚度為10～40mm，內筒的長度與所繞鋼板的寬度相同。開繞時，由于繞板的厚度會在起始端出現一個臺階，為此在起繞處先點焊一個楔形板，并且一端磨尖，另一端與繞板厚度相同并與繞板連接。第二節厚壁容器的筒體形式（續）

繞板時，首先將厚度為3～5mm的薄板端部與楔形板的厚端焊接，然后將薄板連續地纏繞在內筒上，達到筒體的設計厚度為止。最后與起始處一樣，焊接一塊外楔形板，再包上6～10mm厚的鋼板作為保護筒，即構成一個厚壁筒節。圖5-10和圖5-11所示即是繞板式圓筒筒節的制作過程和卷制示意。第二節厚壁容器的筒體形式（續）第二節厚壁容器的筒體形式（續）特點：繞板式厚壁圓筒與多層包扎式相比，有下列優點：(1)材料供應方便，繞板式厚壁圓筒的繞板是普通的、厚度為2～3mm鋼板。(2)生產效率高。因繞板過程是連續的，勞動強度小，生產周期短。(3)材料利用率高、繞板時基本上沒有邊角余料。(4)制造過程中機械化程度高，占用場地面積小，工序少。第二節厚壁容器的筒體形式（續）缺點：①筒節長度與鋼板寬度相等，因此，筒節和封頭均需要用深環焊縫進行連接，增加了焊接和檢驗的工作量；②鋼板厚度誤差累積會使圓筒圓度增大；③繞板不容易繞緊，層間存在間隙等。使用范圍： 內直徑500～7000mm，單個筒節最大長度2200mm，制作容器最大質量1000t，最高設計壓力147.2MPa，最高設計溫度468℃。第二節厚壁容器的筒體形式（續）5.多層繞帶式圓筒 中國1965年試制成功，首創的一種結構，被列入ASMEVM-1和ASMEW-2標準的規范案例。它是在內筒外壁上以一定的預應力繞上數層鋼帶制造而成。鋼帶有兩種，即扁平鋼帶和型槽鋼帶。前一種鋼帶制作的圓筒稱為扁平鋼帶式，后一種稱為繞帶式。由于繞帶式所使用的鋼帶帶有槽，公差要求高，扎制困難，還需要大型高精度的加工設備，已經很少使用。使用更多的是扁平鋼帶式圓筒。第二節厚壁容器的筒體形式（續）制造方法： 扁平鋼帶式圓筒，是在厚度不小于1/6總壁厚的內筒外面，以相對于圓筒體環向150～300的傾角錯繞80～160mm、厚度為4～8mm的熱軋扁平鋼帶，如圖5-12所示。 開繞時，鋼帶的起始端與筒體的端部焊牢，每層鋼帶按多頭螺紋方式繞制，并相互左右螺旋錯開。同時通過一個油壓裝置壓緊鋼帶以產生一定的拉力，使筒內產生必要的預壓縮力。扁平鋼帶式圓筒繞帶制作示意如圖5-13所示第一節厚壁容器結構和選材（續）第一節厚壁容器結構和選材（續）第二節厚壁容器的筒體形式（續）特點： 該結構兼有繞帶式和多層包扎式筒體的優點，可以用軋制容易的扁平鋼帶代替軋制困難的型槽鋼帶，鋼帶只需冷繞；與厚板卷焊圓筒相比，它能夠提高工效1倍，降低焊接和熱處理能耗80％，減少鋼材消耗20％，降低制造成本約30％～50％；另外筒體全長沒有深的縱向和環向焊縫該結構，制造方法易掌握，制造設備簡單。但繞制傾角對帶層及內筒承受軸向、環向應力的分配極為敏感。第二節厚壁容器的筒體形式（續）①扁平鋼帶以一定傾角帶繞在內筒上，使筒體既能承受韌向力．又能承受周向力。②加工工藝過程及所用的加工設備筒單，都能做。③整體統制，無深厚環焊縫。④繞制時機械化程度高，可節省大量手工勞動周期短。⑤扁平鋼帶容易軋制、材料來源廣，利用率高，制造成本低。⑥內、外層材料可以不同。內筒較?。畮映示W狀結構，爆破時不容易整個裂開，比較安全。第二節厚壁容器的筒體形式（續）使用范圍： 這種結構主要適用于壓力不小于1MPa，內直徑大于或等于300mm的內壓容器。在過去的三十多年中，中國已經制造內徑達1000mm的扁平鋼帶式合成塔、水壓機蓄能器和高壓氣體儲罐1000多臺，目前國內可以生產直徑達2500mm的扁平鋼帶式厚壁容器。第二節厚壁容器的筒體形式（續）6.螺旋繞板式圓筒制造方法： 螺旋繞板式圓筒與扁平鋼帶式圓筒在結構上沒有實質性的區別，只是前者使用的鋼板寬度比鋼帶大而已。該結構是根據內筒直徑的大小，在內筒外面以0.2～2.2倍的筒體內徑為螺距，使用厚度約4mm，寬度為400～2500mm的薄鋼板進行螺旋錯繞，直到所需厚度，如圖5-14所示。第二節厚壁容器的筒體形式（續）第二節厚壁容器的筒體形式（續）特點： 這種結構除了具有扁平鋼帶式圓筒的一些優點外，沒有深環焊縫，制造時不需進行熱處理；另外，與單層卷焊式圓筒相比較，制造工時節約60％，能耗降低90％，制造成本降低6％，使用更加安全可靠。但由于采用了大寬度的鋼板進行纏繞，顯然增加了制造難度，如圓筒端部對接處鋼板的切削比較困難；螺距控制和精度調節要求更高；而且隨著鋼板厚度和寬度的增加，為了保證一定的纏繞力，需要大功率的繞板機床等。第二節厚壁容器的筒體形式（續）使用范圍： 目前，螺旋繞板式圓筒適用于最高設計壓力為100MPa，設計溫度為-40～350℃，圓筒體最大壁厚為200mm，筒體最大長度可達到9.5m。第三節厚壁圓筒的強度計算一、厚壁圓筒彈性失效準則及強度計算二、中國現行規范中的厚壁圓筒計算*三、厚壁圓筒當量綜合應力校核第三節厚壁圓筒的強度計算（續）

隨著高壓技術水平的提高，厚壁容器出現了大型化、高參數和選用高強度材料的趨勢。由此，針對壓力容器的設計和計算思想也由傳統的防止容器發生彈性失效，逐步發展成針對不同失效形式的多種設計準則，并形成了常規設計與分析設計兩個自成體系又相互獨立的設計與計算方法。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）一、厚壁圓筒彈性失效準則及強度計算失效形式失效判據（選擇）設計準則（相應）設計是否合理（判別）第三節厚壁圓筒的強度計算（續）壓力容器失效定義

——壓力容器在規定的使用環境和時間內，因尺寸、形狀或材料性能發生改變而危及安全或葬失正常功能（完全失去或不能達到原設計要求和壽命等）的現象。失效表現形式

泄漏過度變形斷裂失效原因

—多種多樣第三節厚壁圓筒的強度計算（續）壓力容器基本失效形式（1）強度失效（2）剛度失效（3）失穩失效（4）泄漏失效失效形式第三節厚壁圓筒的強度計算（續）（1）強度失效——因材料屈服或斷裂引起的壓力容器失效。（a）韌性斷裂、（b）脆性斷裂、（c）疲勞斷裂、（d）蠕變斷裂、（e）腐蝕斷裂等。強度失效第三節厚壁圓筒的強度計算（續）a.韌性斷裂—壓力容器在載荷作用下，產生的應力達到或接近所用材料的強度極限而發生的斷裂。特征原因斷后有肉眼可見的宏觀變形，如整體鼓脹，長伸長率可達10～20%，斷口處厚度顯著減?。粵]有碎片，或偶爾有碎片；按實測厚度計算的爆破壓力與實際爆破壓力相當接近。壁厚過薄和內壓過高壁厚未經設計計算和壁厚因腐蝕而減薄操作失誤、液體受熱膨脹、化學反應失控等。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）嚴格按照規范設計、選材，配備相應的安全附件，且運輸、安裝、使用、檢修遵循有關的規定韌性斷裂可以避免第三節厚壁圓筒的強度計算（續）b.脆性斷裂——是指變形量很小、且在殼壁中的應力值遠低于材料的強度極限時發生的斷裂。這種斷裂是在較低應力狀態下發生，故又稱為低應力脆斷。

斷裂時無明顯的塑性變形；其斷口齊平，并與最大應力方向垂直；斷裂的速度極快，常使容器斷裂成碎片；發生時容器的實際應力值往往很低，爆破片、安全閥等安全附件不會動作；其后果要比韌性斷裂嚴重得多。特征第三節厚壁圓筒的強度計算（續）脆性斷裂

原因——材料脆性和缺陷。a.材料選用不當、焊接與熱處理不當使材料脆化；長期在低溫、高溫下運行、應變時效等也會使材料脆化；b.壓力容器用鋼一般韌性較好，但若存在嚴重的原始缺陷（如原材料的夾渣、分層、折疊等）、制造缺陷（如焊接引起的未熔透、裂紋等）或使用中產生的缺陷，也會導致脆性斷裂發生。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）c.疲勞斷裂——在交變載荷作用下，經一定循環次數后產生裂紋或突然發生斷裂失效的過程。交變載荷—指大小和（或）方向都隨時間周期性（或無規則）變化的載荷。包括—壓力波動、開車停車；加熱或冷卻時溫度變化引起的熱應力變化；振動或容器接管引起的附加載荷的交變而形成的交變載荷。需要指出—原材料或制造過程中產生的裂紋，也會在交變載荷的反復作用下擴展

而導致壓力容器疲勞。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）疲勞破壞（突發性破壞，接近脆斷，危險性很大）

——包括裂紋萌生、擴展和最后斷裂三個階段。疲勞斷口—裂紋源、裂紋擴展區和瞬時斷裂區組成。往往位于接管根部、焊接接頭等高應力區或有缺陷的部位。是疲勞斷口最重要的特征區域。常呈現貝紋狀，是疲勞裂紋擴展過程中留下的痕跡。裂紋擴展到一定程度時的快速斷裂區。失效形式——“未爆先漏”，破壞需要有一定時間。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）從變形看——具有韌性斷裂特征從應力看——具有脆性斷裂特征d.蠕變斷裂——壓力容器在高溫下長期受載，隨時間的增加材料不斷發生蠕變變形，造成壁厚明顯減薄與鼓脹變形，最終導致壓力容器斷裂。蠕變現象（Creep）：——金屬材料在長時間的恒溫、恒應力作用下，發生緩慢的塑性變形。e.腐蝕斷裂——韌性斷裂特征／脆性斷裂特征。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）均勻腐蝕的減薄和局部腐蝕的凹坑引起的斷裂晶間腐蝕和應力腐蝕引起的斷裂第三節厚壁圓筒的強度計算（續）（2）剛度失效——由于構件過度的彈性變形引起的失效。（3）失穩失效——在壓應力作用下，壓力容器突然失去其原有的規則幾何形狀引起的失效。（4）泄漏失效——泄漏而引起的失效。危害：可能引起中毒、燃燒和爆炸等事故，

造成環境污染等。如塔受風載荷，產生過大的彎曲變形第三節厚壁圓筒的強度計算（續）失效判據和設計準則壓力容器最可能發生的失效形式分析思路求得壓力容器在穩態或瞬態工況下的力學響應（如應力、應變、固有頻率等）確定力學響應的限制值以判斷壓力容器

能否安全使用是否獲得滿意的使用效果（根據）第三節厚壁圓筒的強度計算（續）(1)失效判據——將力學分析結果與簡單實驗測量結果相比較，判別壓力容器是否會失效。這種判據稱為失效判據。(2)設計準則

——根據失效判據，再考慮各種不確定因素，引入安全系數，得到與失效判據相對應的準則。分類強度失效設計準則剛度失效設計準則穩定失效設計準則泄漏失效設計準則第三節厚壁圓筒的強度計算（續）工作程序：第三節厚壁圓筒的強度計算（續）1.強度失效設計準則常用的強度失效

設計準則：彈性失效設計準則塑性失效設計準則爆破失效設計準則彈塑性失效設計準則疲勞失效設計準則蠕變失效設計準則脆性斷裂失效設計準則兩種主要形式：（在常溫、靜載作用下）斷裂屈服第三節厚壁圓筒的強度計算（續）⑴彈性失效設計準則（韌性材料）——將容器總體部位的初始屈服視為失效。1.單向拉伸——最大拉應力準則（第一強度理論）屈服失效的數學表達試相應的設計準則最大拉應力準則—屈服應力—許用應力—最大拉應力第三節厚壁圓筒的強度計算（續）

2.任意應力狀態——最大切應力準則屈雷斯卡(Tresca)屈服失效判據任意應力狀態——最大切應力屈服失效判據——第三強度理論第三節厚壁圓筒的強度計算（續）3.任意應力狀態——形狀改變比能準則——形狀改變比能失效判據——第四強度理論任意應力狀態第三節厚壁圓筒的強度計算（續）4.應力強度或相當應力彈性失效設計準則統一：第三節厚壁圓筒的強度計算（續）⑵塑性失效設計準則——理想彈塑性材料，內壓厚壁圓筒——設計壓力——全屈服壓力——全屈服安全系數第三節厚壁圓筒的強度計算（續）⑶爆破失效設計準則——容器爆破作為失效判據——壓力容器一般具有應變硬化現象爆破壓力大于全屈服壓力爆破失效設計準則：——爆破壓力——爆破安全系數第三節厚壁圓筒的強度計算（續）⑷彈塑性失效設計準則——又稱為安定性準則，認為載荷變化范圍達到安定載荷，容器就失效。應用場合：適用于各種載荷不按同一比例遞增、載荷大小反復變化。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）安定狀態——容器承受稍大于初始屈服載荷的載荷少量的局部塑性變形殘余應力場應力疊加后小于屈服點

保持彈性行為

無新塑性變形“安定”狀態若容器所受的載荷較小——最大應力點進入塑性相對應的載荷。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）“安定”狀態“不安定”狀態載荷繼續增大反向屈服，或塑性變形累積；

喪失安定，塑性變形漸增工程上：由于超過安定載荷后容器并不立即破壞，危險性較小，安定載荷的安全系數＝1.0，

最大載荷變化范圍<安定載荷。安定載荷

——安定和不安定的臨界狀態相對應的載荷變化范圍。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）⑸疲勞失效設計準則——最大虛擬應力幅按低周疲勞設計曲線所確定的許用循環次數大于容器所需的循環次數，容器就不會發生疲勞失效。低周疲勞設計曲線——由試驗及理論得，虛擬應力幅與許用循環次數之間的關系曲線。低周疲勞——每次循環中材料都將產生一定的塑性應變，疲勞破壞時的循環次數較低，一般在105次以下。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）⑹蠕變失效設計準則——將應力限制在由蠕變極限和持久強度確定的許用應力以內。⑺脆性斷裂失效設計準則1.破損安全設計——假設裂紋存在時，結構還能承受工作載荷——容器裂紋容限問題。2.先漏后爆設計——材料具有足夠韌性，快速斷裂前，裂紋已穿透壁厚，導致泄漏發生，可避免突發快速斷裂，減少損失。說明：假設裂紋，真實裂紋（漏檢或在使用中產生）第三節厚壁圓筒的強度計算（續）⑻剛度失效設計準則——在載荷作用下，要求構件的彈性位移、轉角不超過規定的數值第三節厚壁圓筒的強度計算（續）⑺失穩失效設計準則⑻泄漏失效設計準則——密封裝置的介質泄漏率不得超過許用泄漏率。——防止失穩發生周向失穩軸向失穩局部失穩失效判據：設計準則：第三節厚壁圓筒的強度計算（續）2.受內壓厚壁圓筒強度計算 若厚壁圓筒的當量應力為σeq，材料在設計溫度下的許用應力為[σ]t，按照彈性失效設計準則可以寫出強度條件的統一形式，即：第三節厚壁圓筒的強度計算（續）

由應力分析可知，僅承受內壓作用的厚壁圓筒，危險點在其內壁，因此需要對內壁進行強度計算。內壁三個主應力(按材料力學的主應力排列順序)分別為：第三節厚壁圓筒的強度計算（續）

根據第一、第二、第三、第四強度理論，得到以下強度條件：第三節厚壁圓筒的強度計算（續）

將厚壁圓筒內壁三個主應力的值分別代人以上各式，通過化簡整理，即得到相應的強度條件表達式；如果已知厚壁圓筒所承受的內壓力p和材料的許用應力值[σ]t

，根據強度條件以及簡體的內徑或外徑等幾何尺寸，即可推導出厚壁圓筒的壁厚計算表達式(見表5—1)。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）第三節厚壁圓筒的強度計算（續）關于中徑公式 對于承受內壓的薄壁圓筒，仿效上述分析方法，危險點的三個主應力分別為由第一強度理論得第三節厚壁圓筒的強度計算（續）將中徑與壁厚的關系轉換成用徑比K來表示，即經簡化得到第三節厚壁圓筒的強度計算（續）取等號得到徑比為最后，得到薄壁圓筒的厚度計算式

(又稱為中徑公式)，即：第三節厚壁圓筒的強度計算（續）3.強度理論公式分析第三節厚壁圓筒的強度計算（續）①在同一承載能力下，按最大剪應力理論計算出的K值最大(壁厚最厚)，而按中徑公式計算出的K值最小(即壁厚最薄)。②在圓筒承載能力較低(如ps/σs＜0.2)時，由各強度理論計算的K值差別不大。尤其是K≤1.2，各曲線幾乎趨于重合，說明各公式計算的結果基本一致。故在此條件下，中國和外國的一些規范中，提出選用較簡單的中徑公式對圓筒形殼體進行強度計算。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）③按最大應變能理論計算出的內壁初始屈服壓力與試驗值最為接近。K≤1.5，適當調整安全系數，可以使中徑公式的計算結果與最大應變能理論的結果相近，使公式得以簡化。因此，不少國家為了計算方便，規定在K≤1.5時可以采用中徑公式進行設計計算。當K＞1.5，各強度理論計算的結果相差會越來越大，這時采用最大應變能理論計算更合適。④當承載能力達到一定水平時，各強度理論的徑比K值將趨于無窮大，且曲線向上陡直，這說明強度理論已達到了各自的應用極限。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）二、中國現行規范中的厚壁圓筒計算

設計壓力≤35MPa的厚壁容器，中國采用GB150《鋼制壓力容器》中有關規定進行設計和計算。在第5章“內壓圓筒和內壓球殼”中規定了單層、多層包扎和熱套等厚壁圓筒的計算方法。

該方法采用彈性失效準則和最大主應力理論，強度控制不區分應力性質和危險程度而全部采用同一許用應力，但計算中將按照載荷和結構的不同給出相應的系數。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）1.單層內壓厚壁圓筒計算設計溫度下圓筒的計算厚度可以直接采用表5-1中的中徑公式計算，但式中的內壓力p應使用計算壓力pc，考慮焊接可能引起的強度削弱，經簡化后得到厚壁圓筒的壁厚計算式為：該公式適用范圍為用塑性失效設計準則或爆破失效設計準則進行計算否則，常采第三節厚壁圓筒的強度計算（續）在設計溫度下圓筒強度按以下判別式進行強度校核圓筒的最大允許工作壓力(多層圓筒也適用于)第三節厚壁圓筒的強度計算（續）2.多層內壓厚壁圓筒計算為了改善厚壁圓筒的應力分布，提高其承載能力，多層厚壁圓筒在制造過程中都施加了一定大小的預應力。但由于結構和制造上的原因，定量控制預應力的大小是比較困難的。因此，在對多層厚壁圓筒進行計算時，從安全角度考慮一般不計人預應力的影響，而僅將其作為圓筒自身的強度儲備。只有當壓力很高時，才考慮預應力的作用。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）

多層圓筒(含包扎、熱套式、繞板式和扁平鋼帶式)的壁厚計算方法與單層厚壁圓筒基本一樣，只要用組合許用應力代替原有的許用應力即可。組合許用應力為：第三節厚壁圓筒的強度計算（續）第三節厚壁圓筒的強度計算（續）

例題5-1

設計一臺多層包扎式高壓容器的筒體，已知設計壓力為32.0MPa，設計溫度＜200℃，容器內徑為1000mm，內筒厚度為18mm，材料為16MnR，層板材料選用16MnRC，層板厚度為6mm，內筒的腐蝕裕量取2mm，試計算需要層板多少層?第三節厚壁圓筒的強度計算（續）解1.確定有關計算參數(1)許用應力根據厚度18mm，溫度200℃，材料為16MnR鋼板，以及厚度為6mm，溫度200℃，層板材料為16MnRC的題設條件，查表3-6分別得到內筒材料許用應力[σi]t＝159MPa，層板材料許用應力[σ0]t＝170MPa。(2)焊接接頭系數 采用雙面焊對接焊縫，100％無損探傷，取內筒焊接接頭系數φ＝1.0；層板層的焊接接頭系數取φ＝0.95。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）(3)厚度附加量 多層包扎圓筒只考慮內筒的C值，查表3-10得到厚度為18mm的內筒的鋼板負偏差C1＝0.8mm，故厚度附加系數C＝C1+C2＝0.8+2＝2.8mm。(4)計算壓力取計算壓力pc＝p＝32.0MPa。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）2．計算層板層數 采用試算法。即選取一個層板數，通過壁厚計算，如果δe-δ＜6mm，說明層板數取得合適；如果δe-δ≥6mm，說明層板數取得過多；如δe-δ＜0則說明層板數取得太少，后兩種情況都需要重新假設層板數進行試算，直至合適為止。。首先假設層板數N＝17第三節厚壁圓筒的強度計算（續）組合許用應力第三節厚壁圓筒的強度計算（續）由此可知，取層板數為N＝17偏多，不合適。再取N＝16計算，直至滿足要求為止第三節厚壁圓筒的強度計算（續）*三、厚壁圓筒當量綜合應力校核

厚壁圓筒除了承受由壓力引起的應力外，當容器在較高溫度下操作時，還不可避免地要承受較大的溫差應力。因此，除了在結構和使用過程中采取一定措施外，為了確保安全，還需要對這一類圓筒進行校核．并按最不利的條件來確定強度壁厚。第三節厚壁圓筒的強度計算（續）1.內壓內加熱圓筒應力校核 計算出厚度δe后，考慮附加量及鋼板規格，確定名義厚度δn

，即可按下式校核圓筒外壁上的當量綜合應力，即第三節厚壁圓筒的強度計算（續）——厚壁圓筒外壁上的當量溫差應力，可以證明該應力等于圓簡外壁上的環向溫差應力(見表2-2)——圓筒外壁上的當且綜合應力，MPa；——厚壁圓筒外壁上內壓產生的當量應力，采用第四強度理論，將外壁的三個主應力(見表2-1),代入，經化簡得到第三節厚壁圓筒的強度計算（續）2.內壓外加熱圓簡應力校核

內壓外加熱厚望圓筒，最危險處是在內壁上，故按內壓圓筒求得名義厚度δn后，按以下條件校核內壁上的當量綜合應力，即第三節厚壁圓筒的強度計算（續）——厚壁圓筒外壁上的當量溫差應力，可以證明該應力等于圓簡外壁上的環向溫差應力(見表2-2)——圓筒外壁上的當且綜合應力，MPa；——厚壁圓筒外壁上內壓產生的當量應力，采用第四強度理論，將外壁的三個主應力(見表5-1),代入，經化簡得到第三節厚壁圓筒的強度計算（續）從上述計算內容可知，在進行當且綜合應力校核時應注意以下兩點。①校核計算公式中使用的壁厚，應該是圓筒的名義厚度；②校核時使用的強度條件是2[σ]t

?？紤]溫差應力，當器壁中當量綜合應力達到材料屈服極限而發生變形時，某些約束即得到緩解，溫差應力不會繼續增加。對塑性材料制作的厚壁容器，溫差應力的自限性，其對強度的危害性要比內壓力或其他機械載荷引起的應力小得多。第四節厚壁圓筒的自增強一、自增強圓筒的應用特點二、自增強處理的方法第四節厚壁圓筒的自增強（續）

通過應力分析可知，僅受內壓作用的厚壁圓筒，其內壁上的當量應力為最大，外壁為最小，但應力沿壁厚分布不均勻。這就意味著厚壁圓筒在承載時，只要圓筒未進入整體塑性變形狀態，外層材料總是沒有得到充分利用。為了解決這一問題，人們提出了采用預應力的方法來改善簡體的應力分布，從而提高材料利用率和降低簡體的使用厚度。自增強技術的起因第四節厚壁圓筒的自增強（續）自增強厚壁容器彈性操作筒體厚壁圓筒產生預應力的常用方法第四節厚壁圓筒的自增強（續）方法：通過某種制作工藝或技術，將一個圓筒縮套在另一個圓筒外，使內筒產生壓縮應力，而所有應力和應變都限制在彈性范圍內，故稱為彈性操作筒體。彈性操作筒體具體應用：多層包扎式、熱套式、繞帶式等多種組合式圓筒即屬于這類方法的。第四節厚壁圓筒的自增強（續）方法：在厚壁容器操作使用前進行加壓處理，此壓力一般超過操作壓力，使圓筒內壁屈服，產生徑向擴大的殘余變形并形成一塑性區，而外層仍保持彈性變形。保壓一段時間后卸載，由于外層材料的彈性收縮，使已經進入塑性狀態的內層材料在彈性恢復后產生壓縮應力。由于此類方法是利用圓筒自身外層的彈性收縮來獲得預應力，故稱為自增強。自增強厚壁容器第四節厚壁圓筒的自增強（續）一、自增強圓筒的應用特點①經過自增強處理的圓筒，因為產生了預壓縮應力，使圓筒內壁原有的最大應力降低應力分布更為均勻，而且全部應力維持在彈性范圍內，彈性操作范圍擴大，彈性承載能得到較大提高。

例如，試驗證明0Cr18Ni9的不銹鋼圓筒，經超應變處理4％的變形率后，內壁材料的屈服極限。σ0.2可以提高43％；經過自增強處理的管子，其屈服壓力提高40％～59％由此可以代用強度較低的管子或使壁厚減薄。第四節厚壁圓筒的自增強（續）②經過自增強處理的圓筒，由于內壁存在壓縮殘余應力，操作時使內壁平均應力降低，疲勞強度顯著提高。特別是對有徑向小孔和內壁有缺陷或有裂紋的圓筒，經自增強處理后，其疲勞持久極限和疲勞壽命均比非自增強圓筒有顯著提高。 例如，國外曾用En25鋼制圓筒做自增強與非自增強的疲勞比較試驗。圓筒開設多個不同直徑的孔，自增強壓力為325MPa時，不開孔部位剛好超應變時，開孔處已產生相當大的超應變，其疲勞持久極限比非自增強圓筒至少增加50％。第四節厚壁圓筒的自增強（續）③盡管過去認為高壓和超高壓自增強圓筒，在高溫或交變內壓循環作用下會產生殘余應力松弛。但經過試驗證明，經自增強處理的圓筒在高溫（如454℃）下經一定時間后，內壁殘余應力的松弛會趨于緩和穩定，但仍留下較高的環向壓縮殘余應力，對提高圓筒的彈性承載能力依然有很大作用。因此，只要選擇抗蠕變性能良好、合適的材料，自增強圓筒仍然可以很好地應用在高溫工作環境。第四節厚壁圓筒的自增強（續）二、自增強處理的方法自增強加壓處理主要方法：1.液壓法；2.機械擠壓法；3.爆炸脹壓法。第四節厚壁圓筒的自增強（續）1.液壓法；液壓法是一種使用最早和最常用的加壓處理方法，廣泛應用于各種大、高壓或超高壓容器以及高壓管道的