壓力容器是內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力、并對(duì)安全性有較高要求的密封容器。
壓力容器早期主要應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)，壓力多在10兆帕以下。合成氨和高壓聚乙烯等高壓生產(chǎn)工藝出現(xiàn)后，要求壓力容器承受的壓力提高到100兆帕以上。
隨著化工和石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，壓力容器的工作溫度范圍也越來(lái)越寬；新工作介質(zhì)的出現(xiàn)，還要求壓力容器能耐介質(zhì)腐蝕；許多工藝裝置規(guī)模越來(lái)越大，壓力容器的容量也隨之不斷增大。20世紀(jì)60年代開(kāi)始，核電站的發(fā)展對(duì)反應(yīng)堆壓力容器提出了更高的安全和技術(shù)要求，這進(jìn)一步促進(jìn)了壓力容器的發(fā)展。
許多生產(chǎn)工藝過(guò)程需要在壓力下進(jìn)行，許多氣體和液化氣需要在壓力下貯存，因此壓力容器越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)部門(mén)。許多新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)壓力容器不斷提出了新的更高的要求。如：煤轉(zhuǎn)化工業(yè)的發(fā)展，需要單臺(tái)重量達(dá)數(shù)千噸的高溫壓力容器；快中子增殖反應(yīng)堆的應(yīng)用，需要解決高溫耐液態(tài)鈉腐蝕的壓力容器；海洋工程的發(fā)展，需要能在水下幾百至幾千米工作的外壓容器。
壓力容器在使用中如果發(fā)生爆炸，會(huì)造成災(zāi)難性事故。歷史上曾多次發(fā)生過(guò)使成百人傷亡的壓力容器爆炸事故，就是小型液化石油氣瓶的爆炸也會(huì)造成人身傷亡；核電站用反應(yīng)堆壓力容器如發(fā)生事故，就會(huì)使放射性物質(zhì)外逸，造成更為嚴(yán)重的后果。
因此，防止壓力容器發(fā)生事故，始終是壓力容器設(shè)計(jì)、制造和使用者首要的任務(wù)。為了使壓力容器在確保安全的前提下達(dá)到設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、便于制造、使用可靠和造價(jià)經(jīng)濟(jì)等目的，各國(guó)都制定了有關(guān)壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)條件，對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn) 和使用等各個(gè)方面提出具體和必須遵守的規(guī)定。隨著壓力容器技術(shù)的發(fā)展，在不斷積累經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、技術(shù)條件的內(nèi)容也不斷得到完善和提高。
壓力容器主要為圓柱形，少數(shù)為球形或其他形狀。圓柱形壓力容器通常由筒體、封頭、接管、法蘭等零件和部件組成，壓力容器工作壓力越高，筒體的壁就應(yīng)越厚。
壓力容器有多種結(jié)構(gòu)形式，如多層式、繞板式、型槽繞帶式、熱套式、厚板卷焊式和鍛焊式等。
多層式壓力容器在20世紀(jì)30年代就已開(kāi)始在工業(yè)上使用。這種結(jié)構(gòu)的壓力容器由若干個(gè)多層筒節(jié)組焊而成，各筒節(jié)由內(nèi)筒和在外面包扎的層板組成。
多層式壓力容器的優(yōu)點(diǎn)是制造設(shè)備較筒單，材料的選用有較大的靈活性。這種結(jié)構(gòu)即使在某一層鋼板中出現(xiàn)裂縫，裂縫也只能在該層層板中擴(kuò)展，不會(huì)擴(kuò)展到其他層板上，所以安全性高是這種容器的突出優(yōu)點(diǎn)，它的缺點(diǎn)是生產(chǎn)工序多、勞動(dòng)生產(chǎn)率低。
繞板式壓力容器是將成卷的薄鋼板連續(xù)地纏繞在內(nèi)筒外面，達(dá)到所需要壁厚為止，因而不必逐層包扎層板和焊接每層層板的縱焊縫。
型槽繞帶式壓力容器是在繞帶機(jī)床上，對(duì)型槽鋼帶通電加熱到紅熱狀態(tài)，再用壓輥將鋼帶壓合到內(nèi)筒表面預(yù)先加工出的螺旋溝槽內(nèi)，使之相互嚙合，每繞完一層鋼帶后再繞下一層，直到所需的筒體厚度為止。這種結(jié)構(gòu)的型槽鋼帶層層嚙合，可使鋼帶層承受容器的一部分軸向力；筒體上沒(méi)有貫穿整個(gè)壁厚的環(huán)焊縫；使用安全性高；缺點(diǎn)是需要使用特殊軋制的型槽鋼帶和專(zhuān)用機(jī)床。
熱套式壓力容器是在內(nèi)筒外面套合上一至數(shù)層外筒，組成筒節(jié)。通常先將外層筒體加熱，使其直徑增大，以便套在內(nèi)層筒體上。冷卻后的外層筒體就能緊貼在內(nèi)筒上，同時(shí)對(duì)內(nèi)筒產(chǎn)生一定的預(yù)加壓縮應(yīng)力。熱套壓力容器用的鋼板比多層壓力容器的層板厚，層數(shù)少，所以生產(chǎn)效率較高。
鍛焊式壓力容器是由鍛造的筒節(jié)經(jīng)組焊而成，結(jié)構(gòu)上只有環(huán)焊縫而無(wú)縱焊縫。70年代以來(lái)，由于冶煉、鍛造和焊接等技術(shù)的進(jìn)步，已可供應(yīng)570噸重的大型優(yōu)質(zhì)鋼錠，并能鍛造最大外徑為10米、最大長(zhǎng)度為4.5米的筒體鍛件，因而大型鍛焊式壓力容器得到了發(fā)展，成為輕水反應(yīng)堆壓力容器、石油工業(yè)加氫反應(yīng)器和煤轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的主要結(jié)構(gòu)形式。
壓力容器的設(shè)計(jì)通常包括：分析壓力容器的使用要求和操作條件，確定合理的結(jié)構(gòu)形式；選擇合適的材料，規(guī)定制造工藝和質(zhì)量要求；按容器可能發(fā)生的失效破壞形式，確定最佳結(jié)構(gòu)尺寸，使容器各部位均能滿(mǎn)足所需的強(qiáng)度、剛度或不致引起斷裂等要求。
在各國(guó)制定的規(guī)范中，大多數(shù)仍將容器壁筒化成為均勻受力的薄膜進(jìn)行處理，以薄膜應(yīng)力來(lái)描述整個(gè)容器的應(yīng)力水平。然而，容器各部位的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)是很復(fù)雜的，所以設(shè)計(jì)時(shí)多采用較大的安全系數(shù)。為了避免容器發(fā)生脆性破壞，除對(duì)材料要求具有足夠的強(qiáng)度外，還要考慮沖擊值等要求。
在實(shí)際使用中，壓力容器的破壞大多是由于腐蝕、疲勞、輻照和容器器壁中存在過(guò)大的缺陷等原因造成的，因此按常規(guī)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)有時(shí)還不夠嚴(yán)密，還應(yīng)區(qū)別不同情況進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。如對(duì)高溫壓力容器必須按持久強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)樵谶@種情況下溫度對(duì)材料的性能有重大的影響；對(duì)于操作壓力或溫度頻繁變動(dòng)的壓力容器，壓力或溫度的反復(fù)升降還可能引起疲勞失效，對(duì)這類(lèi)壓力容器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)；在存在缺陷的情況下，還應(yīng)根據(jù)疲勞裂紋擴(kuò)展理論對(duì)容器的使用壽命作出估算。
很多壓力容器造成事故的重要原因之一是選用材料不當(dāng)。例如，采用焊接性差的鋼材焊制壓力容器時(shí)，就容易在焊接接頭中產(chǎn)生裂縫；有些鎳鉻不銹鋼的壓力容器，常因鋼號(hào)或成分選用不當(dāng)，在使用中發(fā)生晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等形式的破壞；選用鐵素體鋼制造低溫壓力容器時(shí)，如鋼的轉(zhuǎn)變溫度高于容器的工作溫度，則容器工作時(shí)容易發(fā)生脆性破壞。
壓力容器的選材不僅要考慮機(jī)械強(qiáng)度的要求，也需要考慮其耐蝕性。介質(zhì)的成分、溫度和壓力等操作條件，往往對(duì)材料的耐蝕性有很大的影響。
為保證壓力容器的安全使用，在制造時(shí)就必須按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，對(duì)壓力容器的原材料和加工制造過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，因此，對(duì)投入運(yùn)行的壓力容器也需要進(jìn)行定期檢驗(yàn)。
壓力容器的檢驗(yàn)內(nèi)容主要有：對(duì)材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能的常規(guī)理化檢驗(yàn)；對(duì)焊接接頭的各種性能檢驗(yàn)；對(duì)壓力容器各部分存在的各類(lèi)缺陷的無(wú)損檢測(cè)；用高于操作壓力的液體對(duì)容器進(jìn)行耐壓試驗(yàn)等。
質(zhì)量檢驗(yàn)在壓力容器制造過(guò)程中占重要的地位。在有些反應(yīng)堆壓力容器的生產(chǎn)周期中，有一半的時(shí)間都是用于質(zhì)量檢驗(yàn)。