低合金结构钢16MnR广泛应用于压力容器行业,其生产工艺已经非常成熟,同时由于具有优良的焊接性,焊接工艺简单,十分容易得到令人满意的焊接结构。某高水头水电站使用16MnR作为工程项目的压力管道材料,但在环焊缝焊接过程中出现大量裂纹,裂纹长度达440mm,导致无法继续施工。为了保证工程项目的质量,必须查明裂纹产生的原因,并提出合理的解决方案。本文通过对该水电站压力钢管环焊缝产生裂纹的3#管节取样,进行了断口解剖和微观组织分析,结合对该管节焊接接头与母材力学性能试验和微型剪切试验的研究,查明了管节产生裂纹和裂纹扩展的原因。由于焊接工艺不当,产生了大量的焊接缺陷和淬硬组织,母材的冲击韧性偏低,20℃冲击值仅有10.7-15J。针对上述问题并结合电站压力钢管已经安装并浇注在山洞岩层内的实际情况,提出优化焊接工艺参数；返修超标焊接缺陷,如裂纹、咬边、气孔、夹渣等；对各炉号,各批次钢板制成的压力钢管段抽样进行冲击试验,复验其冲击韧性值。对冲击韧性偏低,不满足规范要求的"20℃下16MnR冲击韧性值不小于34J"的管段内加套管并填充环氧砂浆,以降低压力钢管的工作应力水平,从而保证电站的安全运行。利用有限元分析从理论上证明了加套管的合理性,并对内套管的厚度和环氧砂浆填充厚度进行了优化选择。