石油天然气是关系到国民经济发展的重要战略资源，随着陆地石油资源的日趋枯竭，海洋油气资源正在发挥着越来越大的作用。海上油气处理用压力容器上的缺陷种类有很多，最常见的就是裂纹缺陷。从我国对压力容器事故的调查中发现，百分之八十以上的事故皆是由裂纹缺陷引起的。然而受人力和物力的影响，不可能对海上所有含裂纹缺陷的承压设备都进行更换或返修，因此研究压力容器表面裂纹扩展特性，分析内外载荷对裂纹前缘应力强度因子的影响，对保证压力容器的安全性具有十分重要的实际意义。　　本文针对含表面裂纹的油气集输压力容器主要做了以下工作：　　（1）利用Ansys有限元软件建立含表面裂纹的三维模型。网格参数的变化将会明显的影响到裂纹前缘的应力强度因子值，本文在大量计算的基础上给出了各网格参数的合理取值范围；　　（2）分析设备承受的内外载荷。针对设备所处内外环境的特点，分析了设备在内压载荷、焊接残余应力载荷、风载荷和振动载荷条件下的受力情况；　　（3）计算在内压载荷和焊接残余应力载荷作用下裂纹前缘应力强度因子值。分别在设备纵、环焊缝和设备接管区假设一系列表面裂纹，计算裂纹前缘应力强度因子值。　　（4）分析内压载荷和焊接残余应力载荷对裂纹扩展形貌的影响。根据裂纹前缘应力强度因子的分布规律，预测在内外载荷作用下裂纹扩展形貌的变化趋势。　　本文的计算和分析结果表明：应尽可能准确的描述焊接残余应力场的分布形式；对于设备纵、环焊缝及设备接管区A位置上的表面裂纹而言，焊接残余应力促进了裂纹优先向周向扩展，且对近表面裂纹的影响较大，对深裂纹影响不大，内压载荷则促进了裂纹优先向深度方向扩展；对于设备接管区 B位置上的表面裂纹而言，焊接残余应力按定值考虑，则焊接残余应力和内压载荷均促进了裂纹优先向深度方向扩展；在该设备总的裂纹扩展过程中，焊接残余应力的影响处于主导地位。总之，想要降低设备表面裂纹的扩展能力，在稳定设备压力的同时，还应尽可能在设备设计、制造和返修过程中降低焊缝的焊接残余应力值。