川渝地区天然气管网经过近五十年的发展,形成了目前管径多变多复线的环状管网结构,具有多气源、多用户的特点。由于输气管道的建设时间不一,承压能力参差不齐,同时由于气源的变化和输送距离的不断增长,造成管网压力波动比较频繁,产生的交变载荷会传递到管道本身比较薄弱的地方,导致管道涂层剥落、疲劳破坏、延性断裂等事件,最终引起管道失效。因此对川渝地区天然气管网压力波动对管道的影响研究具有十分重要的意义。本文以部分川渝地区天然气管道为研究对象,从管道材料的力学性能测试、管道的动态响应、疲劳寿命及疲劳裂纹扩展等方面展开研究:(1)对输气管道压力波动产生的主要原因进行分析,收集整理管道材质类型、生产运行瞬时压力数据、管道清管参数记录等基础数据。通过研究分析,确定了三种目标管材及五条目标管道,并收集目标管道从投产以来近5年的瞬时压力数据,采用雨流计数统计方法,对目标管道压力波动范围及频次进行了统计分析。(2)选择Adina有限元软件建立输气管道(螺旋焊管、弯管及三通)在周期性压力波动作用下不含焊缝缺陷的模型;建立目标管道含焊缝缺陷的有限元模型,理论分析周期性压力波动对管道疲劳寿命的影响。同时根据收集整理的相关数据,与某管道停气连头工程相结合,选取换管段进行管道母材及焊缝的单轴拉伸试验、高周疲劳试验,分析管材力学性能及疲劳寿命,试验结果与标准查出的管材基本力学性能参数、有限元模型计算结果相比较,得到周期性压力波动对管道的影响结果。(3)建立输气管道清管推球有限元模型,对清管推球极限载荷进行研究分析,确定清管极限推球压差值,并以某管道清管试压发生爆裂的事故案例对模型进行验证。从而确定压力波动对输气管道的影响结果,提出输气管道压力波动控制措施。本文通过对川渝地区天然气管网压力波动对管道的影响研究,确定压力波动对输气管道的影响结果,提出控制措施,避免失效事故的发生,对于管道的安全平稳运行提供有力的保障,提出的川渝地区天然气管网36条重点管道的清管推球极限压差值为管道清管提供了参考建议。