随着石油天然气能源工业的迅速发展,输油气管道不断向大口径,超薄壁,高压力方向发展,管道缺陷的产生也日益凸显,安全问题已经成为油气管道运行的隐患。研究管道缺陷与安全性问题对于管道的安全运行有着重要的意义。本文以西气东输一线新疆某段埋地天然气缺陷管道为研究对象,主要研究管道裂纹缺陷产生的原因以及影响在役天然气埋地管道裂纹扩展的因素,并对裂纹缺陷寻求合适的安全性评定方法。本文分析了埋地天然气管道裂纹缺陷产生的原因,由于缺陷基本都在焊接区,所以缺陷产生的原因主要由于焊接过程产生的微裂纹。重点研究疲劳裂纹的扩展机理,并对影响疲劳裂纹扩展的因素进行了分析,由于管道是在地下运行,所以影响管道疲劳裂纹扩展的因素主要是管道内压波动,地层的移动以及地震等的影响。同时也分析了埋地天然气管道在土壤及地震作用下的受力情况,并用有限元软件模拟了三种地震烈度下的管道截面位移变化情况,分析了不同烈度下的地震波对管道的影响,为地震载荷对管道疲劳裂纹扩展的影响提供了依据;用有限元软件对埋地管道裂纹进行了应力强度因子计算及裂纹尖端力学分析,并利用有限元软件和裂纹分析软件结合模拟了管道埋藏裂纹扩展过程,分析了裂纹的扩展规律。对管道裂纹缺陷寻求合适的安全评定方法,用于对管道进行合理的安全评定;分析了疲劳裂纹寿命预测的三种方法:基于Paris公式的裂纹管道剩余寿命预测,基于Manson-Coffin公式的低周疲劳寿命预测以及基于损伤力学模型低周疲劳寿命预测。管道裂纹的疲劳扩展主要是低周疲劳扩展,因此本文的疲劳寿命预测选用基于Manson-Coffin公式的低周疲劳寿命预测方法。