现如今,世界各国均有部分天然气管道进入事故频发期,由于输气管道输送介质具有易燃易爆性且部分具有一定的毒性,其一旦失效,尤其是在高后果区失效,可能引发巨大的人员伤亡以及环境污染等事故。高后果区输气管道泄漏率与失效后果数值模拟研究可通过识别出输气管道高后果区管段,在高后果区管段开展失效后果数值模拟,并提出降低风险的建议,从而进行有效的风险控制,对输气管道系统的安全运营操作具有重要的指导意义。对高后果区输气管道的泄漏率与失效后果数值模拟进行综述,指出其研究背景,分析了其在实现高后果区本质安全、保障运营安全性和提升风险管理水平方面的现实意义以及必要性。分析了高后果区输气管道识别技术的基础定义与划分方法,研究了高后果区识别技术的影响因素,并调研了高后果区的地区等级、特殊场所以及潜在影响区域的划分标准,最后对某实际输气管道进行了高后果区的识别工作,为进行之后的高后果区失效后果数值模拟技术研究奠定基础。在理论泄漏模型公式较为复杂、现场实用性较差的背景下,提出建立输气管道泄漏率优化模型,基于FLUENT软件模拟出三种泄漏模型在不同参数下的泄漏率,然后通过模拟所得数据用MATLAB软件非线性拟合出三种泄漏模型的泄漏率公式,再将拟合公式与理论公式计算结果进行误差对比,增强泄漏率优化模型的现场实用性。在我国尚未建立可供使用的油气工业失效数据库的背景下,基于PHAST软件模拟了输气管道的泄漏扩散、火灾以及蒸气云爆炸事故,模拟得到各类事故影响范围图（包括热辐射影响范围图、火灾影响范围图以及冲击波超压影响范围图）,然后通过理论公式对其进行了验证,验证结果均表示PHAST模拟结果可信任,之后对模拟结果进行评价分析,最后基于高后果区的识别与失效后果模拟构建输气管道高后果区失效后果指标评价体系,并对某实际输气管道高后果区进行失效后果数值模拟,对于现实情况下的应急抢险有一定的指导意义。通过本论文研究,可建立一套完整的高后果区输气管道泄漏率与失效后果数值模拟的完整方法体系,同时得到非线性拟合的泄漏率优化模型,这对于高后果区输气管道的实际安全生产和应急抢险有一定的理论指导意义。