超高壓套筒鍛件主要是圓筒容器同波，其應(yīng)力分布特點(diǎn)是軸向應(yīng)力在三個(gè)主應(yīng)力中消忘；內(nèi)壁應(yīng)力在周向應(yīng)力分布中，沿壁厚分布不均勻槽悼。K值越大梯盹，不均勻性越嚴(yán)重(K是圓筒外徑與內(nèi)徑的比值)俗股；當(dāng)操作壓力時(shí)，內(nèi)壁不可避免地會(huì)屈服约绒。根據(jù)上述應(yīng)力特性馁言，在設(shè)計(jì)超高壓套筒鍛件時(shí)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)上改變應(yīng)力分布痛主，而不是簡(jiǎn)單地增加厚度和材料強(qiáng)度來降低操作條件下的應(yīng)力水平群骂。超高壓套筒鍛件的設(shè)計(jì)大致包括預(yù)應(yīng)力圓筒和液體支撐圓筒(充液或直接外壓)、各種結(jié)構(gòu)的筒體在工業(yè)上都有應(yīng)用蚂芹，如剖分式圓筒谱聂、綜合式圓筒、框架式繞線結(jié)構(gòu)等榨厚。

預(yù)應(yīng)力套筒鍛件結(jié)構(gòu)是在制造過程中首先對(duì)圓柱體產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力桐装，利用與工作應(yīng)力方向相反的預(yù)應(yīng)力來部分抵消工作應(yīng)力。具體的結(jié)構(gòu)類型包括多層壓縮套筒蒂禽、繞線套筒害切、繞線套筒、自增強(qiáng)套筒等。其中涂召，多層熱套筒是早使用的結(jié)構(gòu)坠非，自增強(qiáng)套筒接管用于制造高壓聚乙烯管式反應(yīng)器，可承受320MPa壓力果正。但預(yù)應(yīng)力筒體有一個(gè)共同的缺點(diǎn)炎码，即當(dāng)筒壁溫度超過500℃或使用壽命較長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力松弛秋泳，從而大大降低或喪失預(yù)應(yīng)力潦闲，在生產(chǎn)中存在隱患。

液體支撐套筒結(jié)構(gòu)利用結(jié)構(gòu)中夾套液體的壓力對(duì)內(nèi)筒施加外壓迫皱，代替內(nèi)筒的預(yù)應(yīng)力歉闰，夾套壓力可以調(diào)節(jié)和控制。此外卓起，直接向內(nèi)筒施加外壓也可以限度地減少內(nèi)筒壁垂直于徑向平面的剪切應(yīng)力和敬，使平均周向應(yīng)力成為壓縮應(yīng)力，提高抗疲勞強(qiáng)度戏阅，抑制裂紋擴(kuò)散肚乓。因此，這種類型的超高壓容器可用于超過1000MPa和超過1000℃的操作條件做法。但液體支撐結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜案帆，需要設(shè)置可控液壓系統(tǒng)，夾套內(nèi)壓力必須適當(dāng)調(diào)節(jié)反饲。

剖分筒結(jié)構(gòu)根據(jù)筒體內(nèi)壁表面周向應(yīng)力的應(yīng)力分布特點(diǎn)捎梢，將筒體分成2-3層，將應(yīng)力的套筒做成扇形剖分堵闪，使介質(zhì)只接觸內(nèi)表面(扇形塊之間墊薄墊片摹搂，防止接觸面泄漏)。由于剖分層在周向上不連續(xù)鸦贩，剖分塊上不產(chǎn)生周向應(yīng)力高坚，從而消除了內(nèi)壁的周向應(yīng)力。但外筒的周向應(yīng)力只是由扇形塊的徑向壓力產(chǎn)生的垄怯，周向應(yīng)力值會(huì)隨著受力點(diǎn)半徑的增加而大大降低水水。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是扇形塊的加工要求高，應(yīng)采用抗壓性能墊片迂卢。

綜合筒體結(jié)構(gòu)是將扇形塊切割套筒某弦、充液夾套和預(yù)應(yīng)力縮小套筒結(jié)合在一起。它綜合了上述三種類型的優(yōu)點(diǎn)而克，但結(jié)構(gòu)和制造復(fù)雜靶壮，可用于24000MPa。、1500℃操作條件腾降。

框架繞線結(jié)構(gòu)由兩部分組成:工作圓筒和框架拣度。繞線筒體和平封頭承受介質(zhì)壓力，框架由兩根柱子和兩個(gè)半圓梁組成螃壤，起到壓緊平封頭和承受軸向力的作用抗果。該結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、抗疲勞奸晴、結(jié)構(gòu)緊湊冤馏、制造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)〖奶洌可用于金屬壓力成型的靜液壓擠壓過程逮光，操作壓力和溫度可達(dá)1200MPa和1500℃。

我國(guó)超高壓容器套筒的發(fā)展過程與國(guó)外大致相似诬簇。工作壓力100-300MPa的設(shè)備大多采用超高強(qiáng)度鋼單層鍛造或雙層熱套(近多采用熱套)蔬澜。；300-800MPa設(shè)備虑夕，多采用雙層或三層熱套(在壓力不高的情況下可采用續(xù)絲結(jié)構(gòu));采用三層熱套加自增強(qiáng)筒體結(jié)構(gòu)的800-1000MPa設(shè)備秘乍；＞采用內(nèi)層剖分扇形塊結(jié)構(gòu)的1000MPa設(shè)備。