壓力容器圓筒形殼板厚度計算要以外徑為主還是選擇內徑為主?
外徑還是內徑？
設計人員會依照設計需求，選擇適合的計算方式進行壓力容器殼體設計。但是，對於「設計需求」到底要如何產生，以及內、外徑參數應該如何選擇，很多時候還是會有不少爭議。
觀念的混淆與檢驗壓力
圓桶形殼板應該是接觸壓力容器設計時，首先會遇到需要計算強度的承壓部件之一。
從機械力學開始，會接觸到縱向應力、環向應力；進一步進入壓力容器設計，又會遇到縱向接頭（縱向焊道）、環向接頭（環向焊道）等名詞。一不注意，就很容易把這些概念混在一起。
而壓力容器的建造法規如 ASME，又將焊接接頭效率（Joint Efficiency）納入強度計算參數。當面對授權檢查員詢問「壓力容器強度計算使用何種參數、依據哪一項公式」時，對設計人員來說，往往也會造成不小的壓力。
那麼，以內徑還是外徑作為計算基準，到底應該如何選擇？
制式的回答通常是：
依壓力容器使用者設計需求（UDR）的內容而定。
當然，以上是工作室比較正式的回答。但看到這裡，相信還是會希望得到一個比較明確的答案。
1. 使用既有規格管材
如果是以既有規格的管材作為殼體，設計上通常會比較自然地以外徑作為重要的設計參數。
為什麼管材的設計比較容易從外徑開始？
因為管材本身在壓力容器 ASME 設計建造的程序中，通常已經具有明確的產品規格，例如公稱尺寸、外徑及公稱厚度等。它不是由一般壓力容器製造廠依需求自行決定管材的尺寸，而是依照相應的材料及產品規格進行選擇。
因此，如果設計對象本身就是一支既有規格的管材，外徑通常已經是一個很自然的設計輸入。
這時候，設計壓力 P、外半徑 Ro、材料許用應力 S 及焊接接頭效率 E 等，便成為厚度計算的重要設計參數，再回頭選擇適合的管材規格。但這裡需要特別說明：
並不是「管材一定要使用外徑公式」，而是管材的產品規格通常使外徑成為較自然的設計輸入。
另一方面，如果是使用板材捲製成圓筒形殼板，設計流程通常會不太一樣。
這種情況下，壓力容器的內徑往往是使用者設計需求的一部分。例如使用者可能先提出：
「我需要一個內徑為多少的壓力容器。」
這時候，內徑就是一個很自然的設計輸入。
在這個設計流程下，壓力容器的內徑、殼板厚度、設計壓力、材料、許用應力以及焊接接頭效率等，會依照使用者設計需求及適用的建造規範逐項確定，其中部分條件由使用者指定，部分則由設計人員依 Code 及製造條件進行設計選擇。
因此，使用板材作為殼體材料的壓力容器，實務上通常會比較常看到以內徑為基準的計算方式，例如 ASME Section VIII, Division 1 的 UG-27。
但同樣要注意：
UG-27 並不是「板材專用公式」，而是以內徑／內半徑為設計基準的計算方式。
因此，「板材用內徑、管材用外徑」比較適合作為設計實務上的理解方式，而不是把它當成 ASME 的硬性規定。
兩種公式算出來的厚度一樣嗎？
如果曾經使用內徑與外徑兩種公式比較計算結果，會發現兩者的計算值可能有所不同，甚至某一種計算方式所得到的理論最小厚度會比較小。
但是，這並不代表設計人員可以單純選擇計算結果比較小的公式。
真正要確認的是：
這個公式是否適用於目前的設計條件？
內徑或外徑哪一個才是目前設計的合理輸入？
材料及其許用應力是否符合設計條件？
焊接接頭效率是否正確？
是否需要加入腐蝕裕量（Corrosion Allowance, CA）？
材料本身的製造厚度偏差（Under-tolerance）是否需要考慮？
成形及製造完成後的實際厚度是否仍然符合要求？
其他 ASME Code 的設計及最小厚度要求是否也已經確認？
所以，計算厚度並不等於最後選用的材料厚度。
實際的壓力容器設計，還必須從計算厚度進一步考慮材料規格、腐蝕裕量、製造偏差以及其他 Code 要求，最後才能選定真正可以採購及製造的殼板或管材。
重點是什麼？
外徑還是內徑？
如果一定要給一個簡單的回答：
既有規格管材，外徑通常是比較自然的設計輸入。
板材捲製的圓筒，如果使用者設計需求是以容器內徑為主，內徑通常是比較自然的設計輸入。
但是，如何選定一個符合建造法規及使用者設計需求的殼板，從來都不是只做一次厚度計算就結束。
這是一連串的判斷。
外徑或內徑不是單純的公式選擇，而是設計需求、材料型態、製造方式與 Code 計算基準共同決定的「工程判斷」。
為什麼選這個？
以及：
這個選擇的依據是什麼？
這才是壓力容器設計真正需要累積的工程判斷。
參考:
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