壓寶計劃 : 壓力容器保障計劃

使用 FEM 分析的案例 壓力容器 Nozzle 與桶形殼板有限元素分析   使用 CalculiX CGX 進行梁結構靜力分析 (FEM) 全記錄   有限元素分析法：殼板上大開孔，承受內部壓力/ Large openings in the shell plate to withstand internal pressure   有限元素分析法：殼板上大開孔，承受外部壓力。    Flat Bottom Tank Uplift — FEM Analysis of Hydrotest Deformation   延伸討論 壓力容器分析設計 (DBA) 工作流簡介 : 在壓力容器設計領域， DBA (Design By Analysis, 分析設計) 利用有限元素分析 (FEA) 評估結構強度的方法。以下是結合開源工具鏈的標準化作業程序。 ASME Div.2 FEA 報告真正的證據鏈 ： 為什麼彩色應力圖，不等於合格的 DBA 報告？  

一鍵產出 ASME 碟形端板計算簡報：GitHub Actions 與 Docs-as-Code 的完美結合 在壓力容器設計中，「工程判斷」的價值在於如何將複雜的法規邏輯轉化為可靠的決策。本影片展示了如何將 ASME Section VIII-1 UG-32 的碟形端板（Torispherical Head）厚度計算，整合進 GitHub Actions 自動化工作流。 透過 Docs-as-Code 的概念，我們實現了從修改參數到自動產出技術簡報的完整流程。這不僅提升了設計效率，更重要的是建立了可追溯、減少人為失誤的「風險防護網」。 【技術重點】 法規依據： 深入解析 ASME VIII-1 碟形端板計算公式。 工具鏈整合： * 使用 Emacs Org-mode 進行技術文件撰寫。 利用 Common Lisp / Maxima 處理核心工程計算。 透過 GitHub Actions 自動化觸發 CI/CD 流程。 成果輸出： 自動產生網頁版技術投影片（Reveal.js），直接用於客戶溝通與技術審核。 投影片:  碟形端板厚度計算 (ASME SEC.VIII DIV.1)  https://roscoe-tw.github.io/org-head-calc/calculation.html Github Project: https://github.com/roscoe-tw/org-head-calc Youtube URL: https://youtu.be/DJ4ZvcYJQQE

橢圓形端板的算法比較/ Comparison of algorithms for elliptical end plates Table of Contents 1. 端板設計參數說明 1.1. Maxima 原始碼 2. 橢圓形端板公式 2.1. Maxima 原始碼 3. 碟形端板公式 3.1. Maxima 原始碼 4. 2:1 橢圓形端板與近似半橢圓形端板的計算結果 5. 授權條款/ License 1. 端板設計參數說明 P : 設計內壓, MPa D : 端板內徑, mm h : 橢圓形端板內部短徑的一半, mm S : 端板材料在設計溫度下的容許應力, N/mm 2 E : 端板之焊接係數 R : 碟形端板內球面或頂冠的半徑, mm r0 : 端板彎折處的半徑, mm ； r0 >= 0.06*(D+2t) , r0 >= 3t (JIS B 8265, E.3) t : 端板成形後最小需要的厚度, mm Figure 1: 橢圓形端板示意圖 Figure 2: 碟形端板示意圖 1.1. Maxima 原始碼 /* 端板參數 */ P : 1 . 0; D : 1230 . 0; h : 307 . 5; S : 138 . 0; E : 0 . 85; /* 2:1 近似半橢圓形端板 */ R : D * 0 . 9045; r0 : D * 0 . 1727; 2. 橢圓形端板公式 使用 JIS B 8265 E.3.4，內徑基準 2.1. Maxima 原始碼 /* 橢圓形端板內壓計算, JIS B 8265 E.3.4, 內徑基準 */ thickness_elliptical ( P,D...

 壓力容器的密封 密封對壓力容器是基本要求；理論上如果一個容器沒有保壓能力，就不會被定義成壓力容器。例如有排氣口的水槽，當然這是題外話。因為如果我們需求保壓能力時，就要注意桶槽開孔的介面密封的效果。尤其是內容物有致死性、有火災的風險或是內容物價格昂貴等等多個理由。容器如果有真空度的要求，當然密封效果也是必然需要要求的。 壓力容器開孔/管板的密封有幾個種類： 管牙口：以管牙作為連接的管材的方式。需要注意的是管牙接合時的型式、螺紋的數量及接口的厚度。接合時再以止洩帶填補螺紋間的間隙。 法蘭：以凸緣法蘭為代表，使用螺栓將對接的法蘭，中間夾以墊片作為密封物。其中要考量的點是，內容物的性質、法蘭的型式和厚度、螺栓的尺寸及數量、墊片的型式。其中墊片的型式需求注意螺栓鎖固力是否會造成其變形或破壞。  真空法蘭：一般真空法蘭的型式是使用二片凸緣車溝，放置一個 O-ring 固定環並且固定其 O-ring 後，二片凸緣再以夾箍夾持。其密封的作用力為真空產生之時，外力將凸緣壓住 O-ring 以達到密封的效果。 管殼式熱交換器的管板墊片：由於管板靠近分隔腔室的一側，為要分隔進出口的內容物，在其墊片會有一條符合分隔板的接觸區，其中與法蘭墊片一體成形。 法蘭墊片的設計 法蘭墊片的設計會造成設計法蘭時其最小厚度的變化。其中考量法蘭墊片材質，及法蘭壓著墊片的寬度。以同尺寸的法蘭來說，墊片接觸面越寬，計算螺栓力的要求越大。而螺柱尺寸越大，若要保護法蘭不被鎖壞的話，其最小厚度就會在計算的時候求得更厚的尺寸。如何取得各方面的平衡，需要整合各方面的資料。在設計相關的自定的法蘭及其墊片，需要得到《壓力容器使用者設計需求》參考 如何準備使用者設計需求/UDR 。      

在殼板上開一個超過內徑 510 mm 的孔 使用有限元素分析以了解開孔處在承受內壓時，應力分佈狀況。在 ASME Sec.VIII, Div.1 2019 UG-36 有規定壓力容器設備在殼板及端板上最大可以開孔的尺寸。在內徑 1520 mm 以下的殼板，最大開孔內徑可以到達其殼板內徑的一半，但不得超過 510 mm 。在超過 UG-36 的限制時，需要配合其他的分析手法及法規才能確認開孔處的強度設計是否合於需求。以下是以有限元素分析的方式去驗證設計。 承受內壓   承受外壓

 壓力容器使用的部件在法規中已經有一些規定及要求，然而仍會有一些特殊的狀況會造成其構成無法與法規要求一致，這該如何處理？ 耐壓部件 由於壓力容器種類很多，用途也不少，所以在桶槽的設計上常常會設計出與法規規定不盡相同的部件；尤其是耐壓部件更是需求注意。 一般會注意的部件為端板、桶身、管材及法籣。會造成設計部件會與法規不同的原因： 1. 限制的空間：壓力容器是有使用壽命的，在設備達到使用年限會需求汰舊換新；又因為工廠使用的設備因為使用的年限不同，所以在欲更換之設備與相鄰的設備可移動的空間不足，所以新的設備為達到與原設備功能一致，可能會設計出非法規之部件。 2. 作為攪拌機：攪拌機的馬達會因為內容物的物理性質不同及葉片的造形，會造成基座及桶身有額外的作用力，一般在設計時除了要考慮壓力容器設計需求之外，要再加上新增的作用力分析才能符合設備的使用需求。 3.不同地區或建造法規組合使用的場合：常見的狀況是歐系系統與美系系統的整合環境；不同系統的法蘭接頭、球閥開關或是偵測器等接頭。 設計通例 以上狀況其設計原則為設備使用的材料必需符合其建造法規之要求；即不同建造法規的材質不可以焊接混用，除了是用螺栓件對鎖的部件。法蘭或是管牙口可以依法規的要求設計開發符合配合件的尺寸，唯必須依照法規設定的流程、數據進行設計驗證。若是外形不像是法規要求的設計時，最直接的方法是考慮使用有限元素分析法，以找出元件設計上可能的弱點。在設計非法規規定的承壓部件時一樣需要符合有關於焊接效率、最低金屬溫度 MDMT、材料熱處理要求等規定。開孔補強的分析，若不符合法規之要求，則需要分析補強區域外，另要包焊道的分析；在作有限元素分析時，焊道的深度、喉深及焊道的幾何造形都應建模分析，除非焊道設計已符合法規之要求。 有限元素分析 wiki : 有限元素分析  : 使用有限元素法（英語：Finite element method）分析物理現象，是一種用於求解微分方程組或積分方程組數值解的數值方法。使用的流程分別為 1. 前處理：製作要分析的部件電腦立體模型並生成網格 (mesh 檔)，給予受分析的材質物理性質數據，再設定作用力定位點及其受力種類及大小。 2. 分析處理各網格節點所受的力量大小，它是使用偏微分方程並求取其近似解，以達到分析的結果。3. 後處理：在網格資料分析完後，依其數據資料繪製...

為因應桶槽暨壓力容器設計，提供 Maxima 程式碼供使用者試算使用，但是由於操作者尚未熟練，所以製作一個影片指引如何操作 Maxima 驗證桶槽/ 壓力容器強度計算之用。  In order to cope with the design of tanks and pressure vessels, Maxima program code is provided for users to use for trial calculations. However, since the operators are not yet proficient, a video is produced to guide how to operate Maxima to verify the strength calculation of tanks/pressure vessels.      桶槽/ 壓力容器計算 maxima 程式   各申機械設計工作室搜尋 Maxima Manual    

思考壓力容器/桶槽設計程式 開發一個計算書程式出乎意料的麻煩，因為要考慮最終版面輸出的內容，還要考慮程式的寫作。這一份碟形端板的計算書是以 JIS B 8265 的法規進行開發的壓力容器強度計算書。以下為相關參數： P= 1.0 MPa  端板材料為 SA-516M Gr.485，設計溫度 (DT) 為 50 ℃ S= 138.0 MPa @ DT E= 0.85 (SPOT RT) tn= 12.0 mm tc= 3.0 mm Di= 1230.0 mm R= 1230.0 mm r0= 123.0 mm 除了麻煩的查表之外，母材的容許應力與焊接效率的判定，也著實的燒腦。在這裡可以大家討論一下，因為日本厚生勞動省告示的壓力容器建造規範顯示， SPOT RT 在端板上的焊接效率是 0.95 且抽照的範圍在整個設備焊道的 20% 以上。然而在 JIS B 8265 中使用特定材料  SA-516 70 (SA-516M 485) 時，使用的是美規材質，那麼是否適用於 ASME CODE ? 而其 ASME CODE 規定的焊接效率為 0.85 ，在端板焊道上使用對接且接受 RT 抽照。在這裡的邏輯上就要考慮一下，尤其是處理台積電日本熊本廠設備設計的時候了。 回到程式設計上，由於專業設計程式 PV Elite 內含有材料數據的資料庫，所以只要輸入材料的標準號就可以查到容許應力值。這個很方便，也是我們採購它的原因。然而我們自己要開發程式系統時，目前只能自己輸入正確的數值了。在輸入計算數值還在手動輸入的階段，就會想要加入類似 PV Elite 的功能；所以現在正在努力進行中，如果有成果，再來發布告知大家。以下是目前計算書的一點成果給大家參考。 壓力容器計算書：碟形端板厚度計算  Pressure vessel calculation :  Thickness calculation of Torispherical 說明： 此計算書內容僅用於程式設計及排版測試，非正式壓力容器設計文件。如果有任何問題，歡迎提供實貴的意見。 The content of this calculation sheet is only used for programming and typesetting testing, and is an infor...

 設計工具 maxima  LaTex code: JIS B 8265 Autocad   maxima 相關程式 kill(all); P:1.0; D[i]: 1230.0; S[a]: 138.0; E: 0.85; t[min]: 2.5; t[c]: 3.0; t[n]: 10.0; material[name]:"SA-516M Gr.485"; material[temp]:50.0; thickness_cylindrical_shell(P,Di,S,E):= block([], (P*Di)/(2*S*E - 1.2*P)); t[cs]:thickness_cylindrical_shell(P,D[i],S[a],E);   計算圓桶形殼板厚度/ Calculate cylindrical shell plate thickness 下載： jis-maxima-cylindrical-shell.mac     相關資炓 壓力容器設計 各申機械設計工作室

ASME Sec.VIII, Div. 1 的壓力容器設計法規中有規定鞍座與桶身接觸的角度等要求，但是對於桶身支撐的更詳細的要求如腳座怎麼設計和計算卻是少有敘述。在設備的支撐上是需要計算的；想想，如果一座裝滿發煙硫酸立在工廠，如果其腳座被業主要求計算強度是否挺得過自體重、內容物的載重或是地震、風力的衝擊時，為此我們需要提出其設計的依據。  在以前的經驗中認為支撐件的設計以腳座設計比較複雜，因為在處理問題上會遇到相關參數缺少的情況。例如在取得安裝地點的資訊時，會想了解壓力容器要裝在哪裡？是否裝置在高樓層之上？樓地板是否要載重限制？樓層或是進出口是否有限高或是限寬？工程師在剛接到案件時，問了公司業務這些問題，而像是丟一塊石頭掉入深淵，沒有回應。最後對於這些相對專業的問題可能無法一時回覆時，業務利用《使用者設計需求》與客戶溝通，並且得到相對應的資料交給工程師進行設備的設計。  依照鋼結構容許應力設計法的設定： 載重組合於結構設計時應考慮可能的各種載重狀況，並以所產生的最大應力值作為計算的基準。其應依據建築技術規則及規範辦理。如果建造技術規則或相關規範中並無規定，則需檢核以下之載重組合： D + L  D + 0.75 (L ± 1.25W)  D + 0.75 (L ± 0.8E)  0.7D ± 1.25W  0.7D ± 0.8E  其中作疲勞設計時，相關載重係數都取 1.0，以計算其應力值。  D = 靜載重，結構物構件重量及永久附加物的重量。  L = 活載重，包括室內人員、傢俱、設備、貯存物品、活動隔間等等。  W = 風力載重，依據「建築物耐風設計規範及解說 」的規定。  E = 地震力載重，依據「建築物耐震設計規範及解說」的規定，惟其中之起始降伏地震力放大係數 αy 設為 1.0 。  如果為攪拌桶之類的設備，需要考慮攪拌機馬達帶動的衝擊載重。 在設備安裝計劃中還要考慮吊裝載重，安裝時的風力狀況及吊車方位等等。在設備上吊耳的強度與吊裝時其壓力是否會造成本體的損害在設備設計之時就要考量。必竟花了很多製造時間的設備在安裝時掉落或撞毀，其成本一時之間很難用金錢去估算。 參考： 壓力容器使用者設計需求表 建築物耐風設計規範及解說 建築物耐震設計規範...

工程師的困擾 在參加 ASME " U " 認證程序時我們設計工程師常常被指教的事是設計圖畫得太難看。剛開始是圖面字形不對，後來說圖說圖形太小或者圖面配置不好留空太多等等。工程師的想法是以標準的工程圖的方式繪製，以正式的工程字形和配合比例繪製，怎麼可能會錯？   與驗證公司的對話 而在長時間與驗證公司的磨合結果，才了解到上從團隊領導（team leader）下到授權檢查員（A.I.）想要表達的是桶槽/ 壓力容器設計圖和製造廠的製造工程圖是不同的。設計圖要配合強度計算書等其他設文件，如焊接方式、指出材質型號或是後序試壓要求等等。也就是說要在設計圖上表達出客戶要求及設計法規的圖說，盡可能得表示出設計的重點。所以有些時候，圖面的比例不要求如工程圖那樣嚴格。工程圖是製造廠製造部件的圖說，基本上是製造廠的專業文件，例如端板或是殼板下料圖面就不會出現在設計圖中。製造廠要如何製造出符合設計圖的設備，方法是各有做法，這對廠商來說有各種成本的考量，如果取得其他廠商的製造資料，對其成本分析的效率就會較高；這對於現在的市場競爭有很大的影響。 設計圖的細節要求在法規上沒有呈現，在與驗證公司討論後，他們建議：  圖面上的字體與法規上的字體相似。 圖面標示尺寸的方式可以參考法規上的標法。 焊道焊接方法建議以圖型方式呈現。 說明設備使用的狀態及其他應該注意的事項。 貨比三家 大部分的公司是以貨比三家的方式來控制成本。由於現在的公司面臨了設計人員的短缺，很多公司的基礎設計量能不足。所以市場上常見 A 公司拿著 B公司的圖面向 C 公司詢價，C 公司再向 B 公司詢價的情形。以至於有圖面資訊的廠商視圖面為資產，而不輕易的展示。 設計圖是說明使用者的需求快速而簡明的方式。但是一份正式的設計圖需要和使用者討論溝通，再進一步依照設計法規計算設計，其實際會花費很多時間。如果依《使用者設計需要表》搭配簡單的圖說，就可以大幅減少溝通的時間。要與多家公司比價時才會有依據。

 設計文件的製作 相信很多人製作文件時都在使用 Office 等軟體，在圖形介面的幫助下，很快就可以完成一份文件，作者只需要打打字，編排圖形位置，及修改一下版面。然而在同一時間要維護二份以上相同規格的文件時，就比較費事；例如字形種類及大小，行距及段落間隔的修改要達到一致等等。加上如果同一份文件是經由多人共同修訂的時候，還要考慮處理使用的軟體是否版本一致，因為可能會造成排版不同的狀況。所以才有許許多多文件處理軟體的教材。 設計文件和一般散文體的文件不一樣的地方是在於規格。一份排版有次序的設計文件可以很快的找到需求查詢的內容。加上內容有一致的要求，所以適合使用自動化的方式製作文件。建議搭配排版軟體操作，如果需求修改字形或是其他版面設定時，可以獲得不錯的文件。 設計文件的大綱 機構設計文件的大綱，一般有封面、簡介、目錄、章節、段落和圖表等。一般會要求列出總頁次及各頁頁次。抬頭或頁尾要說明設計文件的編排號碼等資訊。如果有其他配合的文件或是參考資料等資訊也可以加入到內容之中。 設計文件的裝訂 文件的裝訂以不易散落為主。大量出版時可以採用印刷店面膠裝方式裝訂。如果紙張在 10 頁以下，可以使用訂書針裝訂；如果多於 10 頁以上，使用打孔的裝訂機會比較方便。

 端板承受外壓時，哪裡應力值最高？ 以內徑 1230 mm 的 10:1 碟形端板，厚度 8 mm 。承受 100 kpa 的外壓。以有限元素分析法去研究端板上哪一個區域產生的應力值最高？下圖是運算結果，其顯示碟形端板在球面及圓桶直部中的過渡圓角處所產生的應力值最高。所以以此圖可以了解壓力容器建造法規才會規定端板等圓角過度區的幾何條件。

文件排版 現在使用電腦製作文件使用工具一般是微軟的辦公室文件系統( MS Office ) ，例如 Word、Excel 和 PowerPoint。這類工具一般稱為 所見即所得 （英文：WYSIWYG 為"What You See Is What You Get"的縮寫）是一種系統。操作人員需要同時掌握更多相關領域的知識；如設計、打字、排版等工序等各個工序。假設製作短篇文件，或是由少數人共同編排時，使用這類工具可以迅速取得完整和美觀的文件。但是如果由多數人共同編排同一個文件時，常常會因為各個人員對於內容的排版安排的不同時，造成他們看到的文件呈現的方式不同。例如有些人認為每段文章要空二行，但是也有認為空一行即可。或者縮排要空幾格的問題？這些問題會在開始編輯後以及正式出版前會發生爭議。另外在投稿到其他平台時，每個平台會有各自對於排版的要求。例如各大專學校論文出版的要求。  這些排版參數多如牛毛，而如 MS Office 這類工具軟體版本次多次更迭後，其檔案格式修改後或多或少會造成文件的編排不同。壓力容器設計的文件檔案會經過長時間的編輯，如計算文件使用的 Excel 公式，會使用試算表及公式的連結部份，經過長時間後會發現遺失公式的連結。要注意計算結果是否正確，不能直接使用。使用 Word ? 它不會計算數據。排數學公式還不錯，但是其計算結果需要自行輸入，使用上也要注意內容是否正確。 計算書文件製作 計算書的重點當然是數據計算要正確，以上的工具在少量的計算文件上可以在容許的時間中人工確認。但是要整合整個設備各種零件的計算及說明就要花費人員大量的時間及心力。所以專業的壓力容器計算工具如 PV Elite 就應運而生。它把壓力容器各項設計數據運算後產出符合法規的數據，及可利用的文件內容。如果想要有 PV Elite 這類工具的文件產出能力，我能想到數種的方案，而最直接的方式是使用現成的工具 1. Maxima 2. Make 3. LaTex 。 Maxima 電腦代數系統 Maxima 是一種用 LISP 編寫的 電腦代數系統 （Computer Algebra System），用於公式推導和符號計算，它是一套 自由軟體 ，在 GNU通用公眾授權條款 下發行。( Maxima Wiki ) 使用 Maxima 產生完整的數據評估，並搭配 LaTeX ...

有見過會長高的桶槽嗎？ 首先要確認哪一種的桶槽會長高？那就是平底的桶槽。那是一般使用於液體儲存的桶槽，在採購方要求在滿水後加上一點的壓力作水壓試驗，以確保桶槽的保壓力。如果在設計計算時未完全了解其水壓試驗的壓力時，往往就會發現桶槽長高了!因為大面積的平底板被小小的水壓給頂起來了。這有些反邏輯，一般製造廠會認為液體的重量如此之大，平底板及地板可以輕易的支撐水壓；直覺認為底板應該可以撐住，而且下方還有地板支撐，沒有什麼問題。  桶槽怎麼長高的？ 追根究底，問題還是在試驗的水壓之上。桶槽一般在製造廠製作完成之後會進行水壓試驗，以確認設備在設計和製造的過程中是否符合合約上的要求。若是製造廠未經過設計人員確認試驗的壓力而進行水壓試驗，若平底板承受的應力超過其材料的容許應力，使其中央凸出後，進而頂起整個桶槽。 氣急敗壞 通常設備在進行水壓試驗時，代表桶槽在製造的過程中已經接近驗收階段。若發生承壓件試壓後變形或是破壞時，代表要重新進行整修，交期延遲及材料成本增加等種種問題就會浮現。檢討及反省的過程都不好受；情緒上來的話，什麼氣急敗壞的話都會出現。為了避免類似的情況發生，我們會建議採用「使用者設計需求表」來確認設備設計需求及使用狀況。配合製造廠的品質手冊加強管理設備設計、採購、製造及品管相關的流程。   各申機械設計工作室提供「使用者設計需求表」製作的服務。如果要了解「使用者設計需求表」的內容請看看 《 如何準備使用者設計需求/UDR》  

壓力容器的設計數據 我們使用了《使用者設計需求表》(UDR) 與委託人討論設備強度計算的重點；而其中有些委託人想要了解更深入的設計過程，希望我們提供相關設計工具讓他們使用。初期內部討論認為工作室已經提供專業的設計資訊及解決方案，所以不適宜提供外人使用。除了擔心我們的工具外流之外，也考量是否不當的使用數據會造成違反危險性設備管理法規等情形發生。然而在研究設計法規之後，有些設備安全的設計條件應該可以公布在大眾面前，以驗證其設備在使用上是否仍然在安全的使用範圍之內。 網路工具 壓力容器計算應用程式有些公司使用試算表、 電腦代數系統或是程式語言等種種方式，每個方式都有優缺點，有的方便、有的專業；例如我們採購的專業計算軟體 PV Elite ，它提供了快速及專業的設計計算文件。由於軟體授權的關係，無法開放讓委託人使用。編寫網路工具是一個提供委託人操作服務的方法之一，其優勢是更新速度快且使用者不需要下載程式。委託人可以透過網址進入到網站，選擇想要知道的結構並輸入相關的參數後，就可以知道目前壓力容器設備的材料厚度是否可以繼續使用，後續再諮詢專業的公司。 圖形介面 有了這個想法，馬上就來建置一個陽春的版本。影片中提供圓桶形殼板在承受內部壓力時所需要的厚度，上面有條列參數的說明及應該使用的單位，使用者輸入相關資料後就可以得到結果。 使用這樣子的圖形介面還有另一個優勢是在 emacs eww-mode (一種文字網路瀏覽器)  中也可以操作，使用者可以使用各種工具連上網站就可以操作，以達成無遠弗屆的服務。  

設計文件難產 壓力容器設計有什麼困難的？不過就是幾張圖幾份紙本？工程公司的經理如是說...但，事實並非如此。 隔行如隔山，就如教授應力分析的老師也可能無法流暢的計算一個單腔體的壓力容器的板厚，因為需求向他說明各個參數代表的意義，他才能試著運算公式把需要的承壓件的厚度計算出來。訓練一位壓力容器設計人員花的時間應該在六個月至九個月之間。期間必需了解各個部件的造形及設計法規，例如什麼時候容器要設置檢查孔，何時設備必需在加工時要作熱處理，或時學習如何選擇設備使用的材料等等。基本上包含了大學機械系關於機械設計所有學科，包含材料、應用力學、製造學及製圖。壓力容器設計人員不是只把設備的厚度算出來就可以了，還必須繪製於圖面上。有些公司的作法把強度計算與製圖工作分開來，一人負責一項。其結果是二個人撕破臉，因為壓力容器設備因種種原因需要變更設計，造成雙方在設計文件無法同步修正，造成爭吵。由於壓力容器往往是定製設備，因為已經量產何必要重新設計？所以雙方對於自己製作的文件內容的對錯有一定的堅持，由誰配合誰的問題會不斷的產生。 關於壓力容器的管理 在台灣壓力容器屬於危險性設備，已經納入法規管理。包括操作人員的使用資格都在管理的範圍之內。對於設計人員的管制在於主任設計者，其要求擔任危險性設備製造廠的主任設計者，必需為大學機械系畢業，在相關設備製造廠從事設計工作五年以上；或是非機械系科別，在設備製造廠從事設計工作八年以上。曾經從事國防設備製造廠的機械工程師要申請主任設計者的資格，但是因為資格不符而被主管機關婉拒登錄。政府管理的方式，除了在各區域設置勞檢所及轄下的代檢單位，負責定檢已經取得合格證的設備及新造設備的工程檢查。而在教育訓練時不時提醒，負責危險性設備的主任設計，萬一其設備造成財產及人員傷亡時，必須接受刑事及民事的法律調查。這就是上面提到為什麼強度計算工程師與製圖員對於文件內容對錯發生爭執的原因，不想發生萬一。 降低壓力容器設計的困難度 壓力容器設計人員需要記得其設計的設備是受到法律規範之外，也要考量如何達到業主合約設計要求及製降低製造廠製造成本。其設計法規是這三個問題中的交集點。如果不依管理法承認的設計法規設計，設計人員必需證明其設備的設計是安全的；如果不依業主合約要求的設計規範設計，將受到求償的要求；如果不依設計法規設計，業造廠可能會浪費材料及工時。壓力容器設計設計需求參數很多，如何能...

 壓寶計劃/強度計算書的排版，說明計算書應有的內容。包括標題及名辭說明。 封面 包括以下內容 業主案件名稱。 案件編號。 設備名稱或承壓件的名稱。 設備編號 。 承接設計案的公司名稱。 設計案件編號、版本號及出版日期及其列表。 計算書包含封面的頁數。 文件製作者的名稱。 主任設計者簽認簽名。 目錄 各式 計算書的分類       計算書內容 依照使用者設計需求，不限以下的內容  內壓計算 外壓計算 容積計算 重量計算 管嘴計算 吊耳計算 防風負載計算 防震負載計算 腳座計算 鞍座計算 MDMT 分析 MAWP 分析 本體法蘭強度分析 焊後熱處理程序分析  計算書重點 由於壓力容器設計計算書正式文件應注意各設備涉汲各國對於危險性設備的管理法規，所以在製作其文件應注意版權使用及相關計算數據是合適性及法規的權責。需要保護自身權限，所以更項設計變更之要求及版本控制的記錄。 如何降低壓力容器設計的困難度？ 準備好 UDR 是關鍵的一步，所以請見《 如何準備使用者設計需求/UDR 》   壓力容器設計 各申機械設計工作室

其實標題的問題的問法有一些可以質疑的地方；應該是問，為什麼壓力容器設計法規上有哪些地方承壓件的焊接效率，在計算強度時其焊接效率不是 100% ？  各部位的焊接效率 以 《壓力容器焊道型式的位置及最大容許焊接效率》 中有提到 ASME Sec.VIII Div.1 Table UW-12 : Maximum Allowable Joint Efficiencies for Welded Joints 有指出除了 Type 1 之 A、B、C 和 D 的焊道做 FULL RT 其焊接效率為 100% ，其他類型的焊道其焊接效率為 90%~45%。目前就超過外徑 600 mm 的殼板來說還容易分辨；然而外徑小於 600 mm 殼板的 A、B 和 C 焊道又使用單向對接焊接就會有判斷上的問題。先下結論，如果母材不使用管材而是使用板捲的話，應該使用 UW-12 Type 3 的規範，無論是否使用 FULL RT 檢查，其焊接效率只有 60%。 什麼時候可以使用 Type 1？ 這裡常遇到的一個癥節點。以上問題如果是使用氬焊打底呢？不是可以當作 Type 1 來看嗎？這裡筆者覺得有可討論的地方。其中 Table UW-12 Type 1 有要求要符合 UW-35 ，請看 《壓力容器縱向焊道和周向焊道要求/焊冠高度限制 》 。而要符合 UW-35 的要求， 各面焊縫加強件的厚度不得超過其規定的數值。 試問在一個量規無法進入的測量的焊道，如何能證明其內側的焊道高度符合 UW-35 的要求？所以在設計壓力容器時，各個焊道的焊接效率的判斷就會是重點。 可以不做非破壞檢測嗎？ 如果非破壞檢測在 Type 3 對於焊接效率無影響時，是否就可以不用作了？這個答案是看 使用者設計需求 及計算 M.D.M.T 的要求。因為在製造廠或許會為了節省成本而不要求作非破壞檢測，然而非破壞檢測的目的不是只有控制焊接效率進而減少母材厚度這一項，另一個目的是確認焊道焊接的工藝。如果內容物洩漏會造成人命和財產的安全，非破壞檢測就會被壓力容器建造法規重點要求。 例子：在 FULL RT 下，承壓件焊道的焊接效率 若有其他焊接效率相關規定的問題？請提出來大家一起研究討論。 壓力設備工程判斷 Engineering Judgment & Code Interpretation for Press...

 在寫壓力容器計算的程式時，有一段法規上說。在判斷最小厚度時，有以下.....。 其中在非致死性作業下，... 熱交換器的換熱管 (tube) 可不受最小厚度 1.5 mm的限制的規定。 怎麼在程式中表示"非"致死性呢？我直覺就想到。如果一個承壓件在其屬性中表示，它是非致死性作業。  (let ((hash1 (make-hash-table)))      (setf (gethash 'is-lethal-service  hash1) nil)       hash1) 其中要如何判斷它是否為真，或是"正確"一般的作法是 (let ((hash1 (make-hash-table)))    .    .    . (if (equal (gethash 'is-lethal-service hash1) t)      (print t)      (print nil))) 但是 (gethash 'is-lethal-service hash1) 取回的值為多值。所以它傳回 T T 二個數值，第一個是屬產的值 'T ，第二個值為表示 'is-lethal-service 在 hash1 這個雜湊表中有此鍵值。那如果在 hash1 的雜湊表中沒有這個鍵值，即沒 'is-lethal-service 這個 key ；它回傳值就變成 nil nil 了。所以在使用雜湊表儲存屬性值時，要先確認它在雜湊表中是否有鍵值，再來判別其屬性值為何。 一般 common lisp 程式除了 nil 之外都是真值。而使用雜湊儲存資料時會造成以上的困擾。所以在使用上我設定了判斷壓力容器參數真值的判斷程式。  ;; 以下為確認"正"     (defun true-p (obj)       (if (or (equal obj t)           (e...