腐蚀疲劳是材料受腐蚀介质与疲劳载荷共同作用而破坏。腐蚀疲劳是一种很危险的破坏形式，它出现的时间和位置都很难事先预计。影响其行为的因素包括环境因素、冶金因素和力学因素等多方面，其行为错综复杂，腐蚀疲劳的机制与具体的材料-环境-载荷系统有关，目前，还没有任何一个模型能够针对各种材料和多种环境。　　 目前大型储罐和罐区的风险分析技术在我国处于起步阶段，现有的石油库安全管理规范与安全保障体系远不能满足要求，大型罐区风险分析技术的研究与开发迫在眉睫。本课题系中国石油化工股份有限公司科技项目“大型罐区风险分析技术体系的研究与开发”的一部分，开展大型石油储罐材料的腐蚀疲劳研究将为大型石油储罐的疲劳寿命预测以及风险评价提供依据，具有重要的工程应用价值。　　 论文以12MnNiVR钢为典型工程应用材料，研究其在储罐污水溶液中的疲劳裂纹扩展特性。通过12MnNiVR钢腐蚀疲劳裂纹扩展试验研究，得到了12MnNiVR钢在储罐污水溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率。对大型石油储罐在静力(水压试验)和风载作用下应力状况进行了有限元模拟，并据此结果进行了水压试验下储罐的应力强度分析和风载情况下的疲劳分析。针对射线探伤Ⅲ级的平面缺陷和气孔率5％的体积型缺陷，依据《在用含缺陷压力容器安全评定》对大型石油储罐高应力强度部位进行缺陷评定，疲劳评定和腐蚀环境下的疲劳寿命预测。　　 主要研究结论如下：　　 (1)在空气和原油储罐的污水溶液环境下，12MnNiVR钢焊接接头的疲劳裂纹扩展速率基本一致。在加载频率为10Hz，应力比为0.1的条件下，原油储罐的污水溶液对12MnNiVR钢焊接接头疲劳裂纹扩展速率没有显著影响。　　 (2)石油储罐大角焊缝处的有限元应力计算结果表明，罐底板与底层罐壁连接处是整个石油储罐受力最复杂，最危险之处，设计与制造时应采取措施降低大角焊缝处应力，使整个石油储罐的应力分布更均匀；有限元模拟分析得到的水压试验下石油储罐各壁板的应力强度均能满足应力强度评定要求。　　 (3)原油周转和风载作用情况下的疲劳应力强度幅均小于JB4732-95规定的交变应力强度幅许用值，石油储罐在设计寿命内可以安全运行。　　 (4)在风载作用下，对于Ⅲ级表面裂纹和埋藏裂纹，石油储罐可免于疲劳评定：在原油周转情况下，对于Ⅲ级表面裂纹和埋藏裂纹，石油储罐在设计寿命内都不会失效；在风载和原油周转共同作用情况下，对于Ⅲ级体积缺陷，储罐在设计寿命内不会发生失效。