CCS技术是指将CO2从相关排放燃烧源捕获并分离出来,输送到油气田、海洋等地点进行长期封存,这样不仅能够阻止或显著减少C02向大气中排放,还可以提高资源(如石油、天然气等)的采收率,产生可观的经济效益。高效安全的C02长距离管道输送技术是其中不可或缺的重要环节。然而,C02管道在服役中,将受到恶劣外部环境的侵蚀以及内部CO2对管道的严重腐蚀作用,除此之外,管道在制作安装过程中,也不可避免会使产生凹痕、裂纹等缺陷。腐蚀缺陷以及裂纹缺陷在CO2管道高内压等交变应力的影响下,会逐渐产生扩展,最终引起管道的泄露甚至断裂破坏,这些破坏往往都是无预兆的,一旦发生,产生的危害将会非常的大。因此C02管道的腐蚀疲劳问题值得我们重点关注。通过检测服役中的C02管道,对已发生的疲劳问题合理的做出评估,这一过程有着重要的理论意义以及使用价值。本文针对含有表面半椭圆裂纹的CO2管道疲劳寿命预测开展了研究,其主要内容包括：(1)、基于疲劳断裂理论中描述裂纹扩展的经典公式??Paris公式,以及Elber发现的裂纹闭合效应,应用Zahoor提出的关于管道轴向表面半椭圆裂纹的应力强度因子公式,给出了描述管道表面半椭圆裂纹沿管壁厚度方向扩展的Paris公式具体形式。针对特定的裂纹管道,将该公式的计算结果与文献中提供的数据进行对比,验证了该公式的合理性。并根据Newman-Raj u提出的表面半椭圆裂纹扩展轨迹的理论,验证了利用小试样试验得出的Paris公式经过修正后对全尺寸管道疲劳寿命预测的合理性。该公式为含表面半椭圆裂纹的C02管道剩余寿命的评估提供了理论基础,为检测管道泄漏寿命提供了一定的参考价值。(2)、考虑塑性导致的裂纹闭合作用,针对改进后的Paris公式中有效应力强度因子的计算,利用ANSYS有限元软件,建立管道裂纹局部的二维有限元模型,对裂纹区域进行了网格细分处理,计算了管材裂纹在循环荷载作用下的张开应力,计算中分别利用节点逐步释放、监控裂尖节点应力位移等方法模拟裂纹的扩展以及获取裂尖张开、闭合应力。计算结果表明：该程序能较好的模拟出二维裂纹的闭合效应。利用程序计算出的张开应力以及改进后的Paris公式,针对具体的CO2管道,计算对比了含表面腐蚀缺陷与不含表面腐蚀缺陷的CO2裂纹管道的疲劳寿命。(3)、利用本文改进后的Paris公式,分别讨论了管道壁厚、应力比、腐蚀缺陷大小以及位置等参数对含表面半椭圆裂纹CO2管道疲劳寿命的影响。计算结果表明：随着管壁厚度的增加,管道疲劳寿命逐渐增大；随着应力比的提高,裂纹的有效应力逐渐减小,管道的疲劳寿命逐渐增加；随着腐蚀缺陷半径的增大,管道的疲劳寿命逐渐减小；腐蚀缺陷位置的对比则表明,腐蚀缺陷的存在减小管道的疲劳寿命。当d<5r时,腐蚀缺陷对裂纹张开影响较大,随着腐蚀缺陷与裂纹之间距离的增大,管道疲劳寿命有所增加,当d≥5r时,其影响相对较小,管道疲劳寿命趋于稳定。