(1)強度

　　常用的強度指標有抗拉強度、屈服強度、疲勞極限和屈強比。

　　抗拉強度是指材料在拉伸試驗中所能承受的最大表觀應力。其數(shù)值等于拉斷前試樣所承受的最大拉力與試樣原始橫截面面積的比。

　　屈服強度又稱為屈服極限，是指材料在拉伸實驗中出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時的應力值。所謂屈服是指材料在拉伸實驗中，載荷不再增加甚至有所減少時仍繼續(xù)塑性變形的現(xiàn)象。如果有些材料屈服現(xiàn)象不明顯或無屈服現(xiàn)象，則以塑性變形量達到試樣原始長度的2％時的應力，定義材料的屈服強度。

　　疲勞極限是指材料經(jīng)一千萬次循環(huán)而不發(fā)生破壞的最大應力值。對于絕大多數(shù)壓力容器，即使頻繁地開車和停車、加壓和卸壓、升溫和降溫，循環(huán)次數(shù)也不至于達到十萬次以上。故一般只是繪出材料的低周疲勞曲線，采用低循環(huán)次數(shù)時不發(fā)生疲勞的最大應力值，作為材料的疲勞極限。在壓力容器強度計算時，一般只是做疲勞分析，以校核強度計算結果。

　　屈強比是指屈服強度與抗拉強度的比值。屈強比是表征材料機械性能的特征參數(shù)。屈強比越小，發(fā)生脆性破壞的可能性越小。但屈強比太小，材料的強度水平就不能充分發(fā)揮。屈強比越大，承載能力越強，但塑性下降，容器易發(fā)生脆性破壞。

　　(2)塑性

　　塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性形變的能力。代表塑性指標的是延伸率和端面收縮率。延伸率這一塑性指標并不反映在強度計算中，但和制造過程中的冷加工和焊接等關系密切，從而和壓力容器的使用安全直接相關。延伸率低，在錘擊、剪切、冷卷、沖壓等冷操作和焊接時，可能產(chǎn)生裂紋，甚至脆性斷裂；使運行中的容器塑性貯備的安全性降低。

　　(3)韌性

　　韌性又稱為沖擊韌性，是指材料抵抗沖擊載荷的能力。從能量觀點認為材料在變形過程中，當吸收的能量達到某一數(shù)值時便發(fā)生斷裂，利用斷裂前吸收的能量的大小來衡量材料的韌性。材料的韌性用錘擊一定形狀缺口試樣的沖擊功來表示。壓力容器用鋼材在滿足強度要求并具有良好塑性的情況下，有時(特別是在低溫下)仍不可避免脆斷，故對壓力容器用鋼還要有韌性要求。

　　(4)硬度

　　硬度是指材料抵抗硬物侵入的能力。由于測定方法不同，表示硬度指標的方法有多種，如用金剛石壓人法，稱為洛氏硬度；用鋼球壓入法，稱為布氏硬度。

　　(5)安全系數(shù)

　　安全系數(shù)是承壓設備設計中的一項基本因素，是為了在設備使用期間對可能損害設備安全的各種因素提供適當?shù)陌踩６取?/p>

　　二、壓力容器設計

　　1．設計的一般要求

　　壓力容器的設計應該符合規(guī)范、手續(xù)完備、選材得當和結構合理，應該符合安全可靠和經(jīng)濟合理的要求。

　　(1)設計單位資格

　　為確保壓力容器的設計質量，國家規(guī)定凡設計鍋爐、壓力容器的專業(yè)單位，須經(jīng)主管部門和勞動部門的審查、批準，發(fā)給設計許可證書，方可承擔設計任務。無證單位不準自行設計壓力容器。

　　壓力容器設計，應由設計單位技術負責人批準。設計圖紙上應該有設計、校對和審批人員三級簽字。設計總圖除上述要求外，還必須有單位技術負責人簽字和《壓力容器設計單位批準書》的編號和批準日期。沒有設計單位批準書的編號和批準日期的圖紙不得在社會上流通，制造單位可以拒絕加工。

　　全國性鍋爐定型設計，須經(jīng)國務院主管部門和國家勞動人事部門審批。非全國性鍋爐定型設計則要經(jīng)過省、自治區(qū)、直轄市主管部門和同級勞動部門審批。鍋爐總圖上應該有勞動部門鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構的審批標記，無審批標記的總圖不得流通。

　　(2)壓力容器結構

　　壓力容器設計應該盡可能避免應力的集中或局部受力狀況的惡化。受壓殼體的幾何形狀突變或其他結構上的不連續(xù)，都會產(chǎn)生較高的不連續(xù)應力。因此，應該力求結構上的形狀變化平緩，避免不連續(xù)性。

　　在壓力容器中，總是不可避免地存在一些局部應力較高或對部件強度有所削弱的結構，如開孔、轉角、焊縫等部位。能夠引起應力集中或削弱強度的結構應該互相錯開。

　　壓力容器封頭從力學的角度分析球形最理想，在相同的直徑和壓力下，球形封頭所需壁厚最小。但是由于它的深度太大，加工制造比較困難，一般很少采用。用的比較多的是橢圓形封頭。

　　在封頭半徑與高度的比值相同的情況下，碟形封頭比橢圓形封頭存在較大的彎曲應力，故應盡量少采用碟形封頭。無折邊球形封頭使簡體產(chǎn)生較大的附加彎曲應力，因而只適用于直徑較小、壓力較低、無毒非易燃流體的容器。錐形封頭只在工藝條件確實需要的情況下才采用。平板角焊封頭一般不宜用于壓力容器。

　　壓力容器殼體上的開孔，如人孔、手孔和檢查孔等，一般應為圓形、橢圓形或長圓形。殼體上所有開孔都應與焊縫錯開。容器開孔，受壓殼體因結構不連續(xù)而引起應力集中，在孔的邊緣產(chǎn)生很高的局部應力。為了降低殼體開孔邊緣的局部應力，在開孔處應進行補強。