壓力容器的疲勞破裂是由于容器在頻繁的加壓、卸壓過(guò)程中，材料受到交變應(yīng)力的作用，經(jīng)長(zhǎng)期使用后所導(dǎo)致的容器破裂。所謂交變應(yīng)力就是外加應(yīng)力(工作應(yīng)力)隨時(shí)間呈周期性變化的應(yīng)力，也稱為疲勞應(yīng)力，容器在承壓和卸壓狀態(tài)下，器壁所受的應(yīng)力差異很大。不過(guò)容器在使用過(guò)程中一般加壓、卸壓重復(fù)次數(shù)不多，所以材料通常承受的是所謂低周疲勞應(yīng)力。在交變應(yīng)力作用下，容器的較高應(yīng)力部位會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的裂紋(或微細(xì)裂紋擴(kuò)展)等缺陷，并在裂紋的尖端形成高度應(yīng)力集中。由于應(yīng)力集中存在，使微裂紋逐漸擴(kuò)大。同時(shí)，由于應(yīng)力繼續(xù)不斷地交變，在裂紋擴(kuò)大到一定程度后，如果載荷達(dá)到一定數(shù)值，或遇到?jīng)_擊、展動(dòng)時(shí)，容器就會(huì)沿著裂紋發(fā)生破裂。

    (一)疲勞破裂的特征

    疲勞破裂有如下特征：

    (1)破壞總是在經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)加壓和卸壓以后發(fā)生。

    (2)容器破壞時(shí)沒(méi)有明顯的塑性變形過(guò)程，器壁沒(méi)有減薄。

    (3)容器一般不是破裂成碎片，而是裂成一個(gè)口，泄漏失效。

    (4)疲勞斷口存在兩個(gè)明顯的區(qū)域，一個(gè)是疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)，光滑面有灘狀波紋，一個(gè)是最終斷裂區(qū)，斷口齊平，有金屬光澤。

    (5)疲勞破裂的位置往往是在容器存在應(yīng)力集中的部位(如開(kāi)孔接管處等)。

    （二)防止疲勞破裂的措施

    防止疲勞破裂的措施，在于設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中，采用合理的結(jié)構(gòu)及制造工藝。同時(shí)，在使用過(guò)程中也盡量減少不必要的加壓、卸壓或嚴(yán)格控制壓力及溫度的波動(dòng)。