管线钢的穿晶应力腐蚀开裂已经成为威胁管道安全、完整运营的主要损伤形式之一。这种开裂是管道承受的外力和外部腐蚀环境交互作用的结果，其开裂行为同具体的材料一环境组合密切相关。国外的研究是在国外的土壤溶液条件下进行的，并不一定完全符合我国具体土壤环境下管线钢的应力腐蚀开裂行为。所以针对中国典型土壤环境中埋地管道的应力腐蚀开裂机理及影响因素等开展研究工作是非常有必要的，这对于中国埋地管道的安全运营、维护、剩余寿命的准确预测等有很大的实际意义。　　 本文采用不同的实验方法研究了力学因素和电化学因素对国产X70管线钢在新疆土壤溶液中穿晶应力腐蚀开裂行为的影响；研究了模拟剥离涂层下的局部电化学环境及模拟剥离涂层下管线钢应力腐蚀裂纹萌生的规律；采用间歇加载方式研究了宏观载荷保持恒定条件下应力腐蚀裂纹的扩展规律；采用四点弯曲装置模拟实际管线承受内压和土壤移动双重外力的工矿条件，研究了(I+II)复合型应力腐蚀裂纹的扩展规律。　　 电化学因素的研究结果表明：外加阳极电位和阴极电位都促进了裂纹的萌生和早期扩展，阳极溶解在裂纹萌生过程中发挥了主要作用；氢致开裂在裂纹扩展过程中发挥了主要作用。在开路电位附近，裂纹的萌生过程是氢促进下的阳极溶解过程。　　 力学因素的实验结果表明：波动载荷促进了新疆土壤溶液中X70管线钢穿晶应力腐蚀裂纹的萌生。载荷作用周次相同时，低频率有利于裂纹的萌生；如果循环载荷作用到样品上的时间相同，高频率有利于裂纹的萌生。垂直于拉-拉应力方向的附加载荷促进了应力腐蚀裂纹的萌生。　　 间歇加载的实验结果表明已经萌生的微小裂纹在宏观应力保持不变的情况下仍可以继续生长，阳极溶解在这一过程中发挥了主要作用。氢在这一过程中也发挥了一定的作用，但由于扩散到裂尖的H原子数量有限，萌生裂纹的尺寸没有外加阳极电位时裂纹的尺寸大，但大于开路电位下裂纹的尺寸。　　 缝隙口施加-850mVSCE极化电位时，剥离涂层下样品表面裂纹萌生的数量随缝隙口距离的增加而逐渐减轻；外加-1000mVSCE极化电位时，剥离涂层下样品表面裂纹萌生的数量随缝隙口距离的增加而增加。但在剥离涂层下对应位置处，-1000mVSCE极化电位下裂纹的萌生程度要低于-850mVSCE极化电位下裂纹的萌生程度。说明涂层的剥离降低了阴极保护效果，要达到阴极保护效果需要使阴极保护电位适当地负移。　　 四点弯曲的实验结果表明：(I+II)复合型应力腐蚀裂纹的扩展符合最大正应力准则，其扩展速率高于I型穿晶应力腐蚀裂纹的扩展速率，且随着II型载荷分量的增加，裂纹扩展速率的增加幅度降低。氢在复合型穿晶应力腐蚀裂纹扩展过程中发挥了重要作用。　　 根据实验室的研究结果，建议在实际服役管道运营过程中，为了减少应力腐蚀裂纹萌生的可能性，应尽量减少内部输运油气压力波动的幅度，在管道铺设和服役过程中尽量减少向其施加额外载荷。在预测实际埋地管道的服役寿命时，应该考虑到复合型载荷在应力腐蚀裂纹扩展中的作用，特别对于容易发生地震等能够导致土壤移动的地区，或者对于管道铺设过程中需要经过斜坡等易于产生额外弯曲应力的地段，在预测管道剩余寿命过程中更应该考虑复合型载荷对裂纹扩展速率的影响。另外在预测管道剩余寿命时，也应该考虑间歇加载对裂纹长大的促进作用。对于涂层剥离的实际埋地管道，应该使阴极保护电位适当的负移。根据本论文的实验结果推测，涂层剥离后施加的阴极保护电位应该比完整涂层时施加的阴极保护电位负移约150mVSCE。