超高压套筒锻件主要是圆柱形容器，其应力分布特点是：轴向应力；内壁应力，沿壁厚分布不均匀，K值越大，不均匀性越严重（K为气缸的外径和内径比）；当操作压力时，内壁不可避免地会屈服。根据上述应力特性，超高压套筒锻件的设计不应简单地从增加厚度和提高材料强度来降低操作条件下的应力水平，而应从结构上改变其应力分布。超高压套筒锻件的设计大致包括预应力气缸、液体支撑气缸（充液或直接外部压力）、剖面气缸、综合气缸、框架绕组结构等。各种结构的气缸应用于工业中。

预应力套筒锻件结构是在制造过程中产生一定的预应力，利用与工作应力方向相反的预应力部分抵消工作应力。具体应力。具体的结构类型包括多层缩套、绕丝、绕带、套箍和自增强气缸，其中多层热套是早的结构，自增强气缸接管用于制造高压聚乙烯管反应器，可承受320MPa压力。然而，当筒壁温度超过500时，预应力筒体有一个共同的缺点℃或长期使用后会产生应力松弛，大大降低或丧失预应力，生产中存在较大的安全隐患。

液体支撑套筒结构是利用结构中夹套液体的压力对内筒施加外部压力，以替代内筒的预应力，可以调节和控制夹套压力。此外，直接向内筒增加外部压力也可以限度地减少垂直于径向平面的剪切应力，使平均周向应力变成压缩应力，提高抗疲劳强度，抑制裂纹扩散。因此，这种类型的超高压容器可用于1万多个MPa和1000℃以上的操作工况。但是，液体支承式结构的缺点是结构较复杂，需设置一套可控液压系统，且夹套内压力须调节适当，否则会导致套筒锻件失稳。

根据气缸内壁表面周向应力的应力分布特点，将气缸分为2-3层，将应力的套筒制成扇形剖面，使介质仅接触内表面（薄垫片之间垫，防止接触泄漏），由于周向分层不连续，剖面块不产生周向应力，从而消除内壁的周向应力。外气缸的周向应力仅由风扇块的径向压力产生。随着应力点半径的增加，周向应力值将大大降低。该结构的缺点是风扇块加工要求高，需要特别强的抗压材料。如果风扇块之间的接触面密封垫片泄漏，外气缸将承受相当大的周向应力。

综合气缸结构是将风扇块分割套筒、充液夹套和预应力收缩套筒相结合，结合了上述三种类型的优点，但结构和制造更为复杂，可用于24万MPa、1500℃操作工况。

框架绕组结构由工作缸和框架组成。绕组缸和平密封头承受介质压力，框架由两柱和两个半圆梁组成，压缩平密封头，承受轴向力。该结构具有强度高、抗疲劳、结构紧凑、制造简单等优点。可用于金属压力成型的静液压挤压过程，操作压力和温度可达1200MPa和1500℃。

我国超高压容器套筒的发展过程与国外大致相似。工作压力100-300MPa大部分设备采用超高强度钢单层锻造或双层热套(近期多用热套)；300-800MPa多采用双层或三层热套(压力不高时可采用续丝结构)；800-1万MPa设备采用三层热套加自增强筒体结构；>1万MPa该设备采用内部分割扇形块结构。