在油气管道输送过程中，点蚀作为主要的腐蚀破坏形式而越来越引起重视。点蚀研究工作的范畴，不仅仅局限于点蚀如何发生及怎样防护，还包括点蚀预测问题。有效的点蚀尺寸预测及其剩余强度评价有利于指导油气管线的修复或更换，从而有利于控制管线的点蚀穿孔事故以及延长管线的总体使用寿命，具有非常重要的经济意义和社会意义。 本文在分析点蚀形成机理、影响因素和点蚀扩展变化趋势的基础上，分析了油气管线点蚀深度加速扩展规律；利用管线缺陷现场检测数据运用极值统计方法建立了最大腐蚀坑深分布模型，预测了同一时刻管线上不同的点蚀坑的最大腐蚀坑深，并编制了相应的计算程序。采用灰色动态预测模型建立了管线点腐蚀缺陷扩展预测方法，在此基础上预测了管线腐蚀缺陷，其预测结果误差较小，可用于实际管线缺陷尺寸的预测。首次采用分形几何方法建立了管道点蚀缺陷的分形特征描述方法，构造出了点蚀缺陷的三种形状的Koch曲线，通过与点蚀缺陷实际形状的比较分析，确定出了最能反应点蚀缺陷形貌特征的梯形构造的Koch曲线，并将其应用于模拟实际管道点蚀缺陷形状。基于管线点蚀缺陷的分形特征描述，采用三维六面体单元建立了点蚀缺陷有限元分析实体模型，并分析了不同缺陷尺寸、运行压力条件下的管道剩余强度。同时运用改进的ASME/ANSIB31G准则、两种屈服条件对管线的剩余强度和爆破压力进行了预测，通过对比两种剩余强度分析方法可知，ASME/ANSIB31G准则的预测结果偏于保守，而基于分形特征描述的有限元分析方法更能反应缺陷的实际承压能力，因此基于分形特征描述建立的有限元方法是切实可行的，可用于实际管道的承压能力评价。在可靠性理论基础上，应用应力-强度干涉模型，基于点蚀缺陷分形剩余强度方法建立了点蚀缺陷管道的可靠性模型，并进行了可靠性评估，综合考虑确定的管道点蚀坑尺寸和最大允许操作压力，可计算出点蚀缺陷管线的可靠度，可有效防止管线突发事故的发生，从而保证管线的安全可靠地运行。