海底油气管道的主要铺设方法包括S型铺管法、J型铺管法以及卷管铺设法。其中卷管铺设法的效率高、成本低。在卷管铺设的过程中,管道会产生1-3%的轴向大应变,在服役过程还会承受内压。在运输腐蚀性介质时还需要防护内衬层。一旦发现管道含有裂纹,需要断裂评估以保障安全。本文针对目前存在的断裂评估方法进行了优化和改进,主要研究包括以下几个方面。修正了参考应力法,并对含有环向表面裂纹且承受大尺度轴向应变的等匹配焊缝海底管道进行了断裂评估。通过归一化R6选项2和有限元的FAC曲线确定新γ因子值,并用新γ因子修正Kastner极限载荷解,使修正后的参考应力法与有限元具有一致的准确性。通过回归分析确定了新γ因子的经验公式。使用推导的名义应力方程实现输入参量从应变向应力的转化。使用修正参考应变法对服役过程中承受大应变和内压的等匹配焊缝海底管道进行了断裂评估。推导了承受内压作用并含有严重裂纹的管道的参考应变理论解,并基于该解构造了能够区分内部压强对断裂评估影响的失效分析曲线,从而修正了参考应变法。提出了宽范围低匹配焊接复合管环向表面裂纹J积分的解析公式。基于Python语言自主研发了复合管模型生成器,用于建立数量庞大的复合管环向表面裂纹模型,基于数值计算结果和大量回归分析确定了修正参考应变法的输入参量F的经验公式,从而获得标准化J积分的解析解,实现了宽范围低匹配焊接复合管表面裂纹断裂评估。提出了复合管V型坡口焊缝环向埋藏裂纹的断裂评估解析方法。基于Python语言开发了两个插件用于循环建立大量复合管埋藏裂纹数值模型。基于数值计算结果结合数百组回归分析,得到了修正参考应变法中参量Ftop,bottom的经验公式,从而实现复合管埋藏裂纹的解析评估。与DNV-RP-F108标准提供的埋藏裂纹转化为表面裂纹进行评估的方法相比,新评估方法更直接准确,并且考虑了复合管内衬层以及焊缝坡口角度等因素对断裂评估的影响。介绍了大应变海底油气管道断裂评估流程,针对评估过程中的输入参量进行说明,并提出了管道安装和服役阶段的评估流程图,最后根据流程图提供了几个评估案例以供参考,同时对比了两个评估阶段的解析方法与试验结果。