海底管道作为海上油气资源开发的重要组成部分,被誉为海洋油气生产系统中的“生命线”。钢质管道腐蚀是不可避免的,腐蚀是管道破坏的主要因素之一。因此,开展腐蚀管道剩余强度的评估是保证管道安全运行的前提,也是对既有管道是否需要更换进行决策的依据,对于延长管道使用寿命,保障油气田的安全生产具有十分重要的意义。经过多年发展,各国规范提出了不同的轴向单点腐蚀管道失效压力评价方法。但是,实际腐蚀损伤的形成具有一定的随机性,管道腐蚀往往以不同缺陷尺寸的腐蚀群的形式存在,相邻腐蚀缺陷间相互作用对管道的破坏模式和失效压力具有非常重要的影响。针对目前多点群腐蚀管道在内压荷载作用下的破坏机理和失效压力缺乏明确地分析理论和评价方法的状态,本文采用全尺寸爆破试验和数值仿真相结合的研究手段,揭示了腐蚀缺陷间相互作用对管道爆破失效模式和失效压力的影响;通过双点腐蚀缺陷管道失效压力影响因素的敏感性研究,确定了缺陷间发生相互作用的最小距离,提出了内压荷载作用下的腐蚀缺陷间相互作用准则,并验证了该相互作用准则的有效性。本文主要工作包括:(1)采用大连理工大学研发的管道几何尺寸测量机,获取了管道直径、壁厚以及腐蚀缺陷剩余壁厚等相关数据。在此基础上,采用研发的复杂荷载试验机开展了轴向单点腐蚀管道在内压荷载作用下的爆破试验。研究了管道腐蚀深度、腐蚀长度等因素对缺陷管道的破坏模式和失效压力的影响。(2)建立了轴向单点腐蚀管道在内压荷载作用下的三维非线性有限元仿真模型,并通过试验验证了有限元模型的可靠性。给出了不同强度钢管道达到破坏时的应力失效准则。基于轴向单点腐蚀管道失效压力影响因素的敏感性研究,结合爆破试验和理论分析,提出了含有轴向腐蚀缺陷的中高强度管道钢失效压力的半理论半经验的简化计算公式。(3)仍使用复杂荷载试验机,以双点腐蚀缺陷的基本组合形式为基础,考虑不对称双点腐蚀缺陷管道情况,分别开展了轴向和环向双点腐蚀管道在内压荷载作用下的爆破试验。通过对爆破实测数据的分析,揭示了腐蚀缺陷间相互作用对管道反应过程和爆破失效模式的影响。(4)建立了双点腐蚀缺陷管道在内压荷载作用下的三维非线性有限元分析模型,并考虑轴向和环向不对称双点腐蚀缺陷管道计算工况,开展了腐蚀深度、腐蚀长度、腐蚀宽度以及腐蚀间距等因素对缺陷间相互作用的影响规律分析。根据对爆破试验和数值计算结果的分析,进一步发展了内压荷载作用下的腐蚀缺陷间相互作用准则。