压力容器应用广泛，在石油工业、化学、能源、军工和冶金等领域起着重要的作用。随着设计压力的提高，焊接技术的普遍运用，介质引起的缺陷以及操作条件的苛刻，使得压力容器发生事故的概率一直维持在较高水平。因此，合理的压力容器设计及可靠性分析具有十分重要的意义。压力容器概率可靠性设计，由于参数本身的特点，得到的信息有限，难以确定其分布函数。同时，概率模型和模糊模型需要大量的数据来确定参数的概率分布或隶属函数，计算量大。研究还发现，概率可靠性对概率模型参数很敏感，微小误差可能对可靠性计算产生很大的影响。这说明在缺乏足够数据信息的情况下，概率可靠性计算的不可信。采用区间理论，能较好地解决上述困难。基于不确定的区间理论，将有边界限制的压力容器简体内径、应力及载荷等参数用区间模型来描述，通过泰勒级数展开、中心复合实验设计、顶点法以及一维优化方法等4种方法对圆筒状压力容器进行非概率可靠性设计。计算结果表明，常规压力容器设计结果安全，采用非概率可靠性设计方法可以获得轻量化的结果。　　本研究主要内容包括：⑴根据压力容器设计理论，考虑腐蚀速度对压力容器的影响，利用泰勒级数展开等方法对压力容器简体和封头进行非概率可靠性设计，分析比较各设计计算结果。⑵结合GB150-2011法兰设计，运用泰勒级数展开方法对整体法兰进行非概率可靠性设计，得到法兰的有效厚度;同时，将泰勒级数展开法、中心复合实验等方法应用于整体法兰的简化模型（Bach模型），并对各结果进行分析比较。⑶结合GB150-2011开孔与开孔补强中等面积补强方法，运用区间计算得到开孔削弱出所需补强的面积和有效范围内另加的补强面积，并判断开孔处是否需要另外补强;同时运用泰勒级数展开、中心复合实验和顶点法等方法得到开孔处的可作为补强的截面积，比较两种方法的设计结果。⑷比较区间基本理论和非概率可靠性理论下的泰勒级数展开法、中心复合实验方法、顶点法和一维优化算法，并将其运用到工程设计。在不考虑可靠性时，工程常规设计结果与基于泰勒级数展开法、中心复合实验方法和顶点法得到的结果一致。当取可靠性指标η=1时，基于可靠性的各方法得到的结果比较小，即能保证零部件安全，又能获得轻量化结果。⑸在参量较少且各参量单调时，顶点法能够减少计算次数。因此，在简体、封头、法兰简化模型（Bach模型）以及开孔补强设计时，推荐使用顶点法。