为了满足不断增长的石油、天然气需求,油气管道一直在朝大口径、薄壁、高强钢方向发展。管道的安全问题极为重要。由于高强钢管道的失效机制与传统的低强钢管道不同,应用传统的断裂评价规范得出的结果可能不准确。本文对含环焊缝表面裂纹缺陷的大口径、薄壁管道进行有限元分析,研究适用于高强钢的环焊缝缺陷的断裂评价方法,预测其极限载荷和极限裂纹尺寸。本文通过有限元计算环焊缝表面裂纹的裂纹驱动力,应用EPRI提供的J积分估算方法,建立以裂纹尺寸为参数的h₁因子公式,从而得到适用于一定尺寸范围内的全塑性J积分的公式;应用参考应力法预测含环焊缝表面裂纹管道的极限载荷,发现对高强钢管道而言,高强匹配是有利的;运用求得的全塑性J积分公式获得包含焊缝强度匹配的高级失效评定曲线,建立基于有限元的断裂评价方法,预测裂纹极限尺寸,并与用BS 7910中的通用曲线和材料特定曲线预测的裂纹极限尺寸对比,发现在低强匹配时,越精细的FAD评估产生越大的极限尺寸估计值,即越简化的评估方式得到的结果越保守。