我国部分海底管道设备已逐步进入老龄化阶段,其作为海底石油、天然气的主要运输载体,由腐蚀因素造成的管道损伤是其剩余寿命减少的主要原因,使得对其进行再次检修的难度与费用增多,为确保其运营的安全性,预防性维修活动将会被实施,但由于经济性和可靠性等条件的限制,通常预防性维修活动的次数是有限的,且管壁腐蚀缺陷被修复到起初的完好状态是难以达到的。本文在分析目前腐蚀管道常用剩余寿命预测方法的基础上,提出了在管道前期运营阶段,通过预防性维修活动来使管道获得更长的使用寿命,考虑了不完全维修活动对海底含缺陷管道的腐蚀深度与腐蚀速率的影响,进行管道的剩余寿命预测,进而为现役海底腐蚀管道的继续使用、检测维修和退役等决策提供理论依据。主要研究的内容如下:(1)提出了一种在考虑不完全维护活动对海底管道腐蚀深度与腐蚀速率二者影响的分阶段退化模型,采用极大似然估计、马尔科夫链蒙特卡洛模拟和贝叶斯方法对模型参数进行求解,并与只考虑不完全维护活动对腐蚀深度的影响和完全维修的情况进行对比,验证所提出模型剩余寿命预测的有效性。(2)提出了一种在考虑不同维修深度分布影响下的腐蚀管道分阶段退化模型,通过阈值转换思想推导首达时间意义下剩余寿命概率密度函数,利用状态检测数据和维护数据对模型参数进行极大似然估计,实现腐蚀管道实时剩余寿命预测,并与不完全维修下维修深度服从伽马分布和完全维修条件下维修深度服从正态分布进行对比,验证了不完全维修下维修深度服从正态分布剩余寿命预测结果的有效性。(3)针对海底管道的腐蚀问题,提出了基于状态检测的概念,建立了海底管道结构安全极限状态函数,事件树模型被用来描述连续两次检测之间的维修情况,新腐蚀缺陷的发展过程符合泊松分布,根据管壁的腐蚀缺陷严重程度来判断采取维修措施的方式,可以减缓管壁的腐蚀缺陷增长速率,使其剩余寿命得到延续,同时考虑了检测工具的不确定性,建立了海底管道优化检测模型,确定了管道检测的时间间隔,通过与修复如新情况的费用对比,不同可靠度下效用函数说明了不完全维修的经济性,为企业管道管理者提供一定的指导意义。