凹陷问题在埋地长输管道中非常常见,单纯凹陷会增加管道萌生裂纹的风险,而叠加其他缺陷的复合凹陷会显著降低管道的承压能力。目前,大多数的标准规范对于平滑凹陷的评价主要基于凹陷深度和应变两个准则。基于凹陷深度的准则适用性较差,而基于应变的准则需要获取凹陷区域的准确应变值。ASME B31.8公式是目前主要被采用的应变计算方法,但部分学者对其准确性存在争议。而对腐蚀凹陷的研究较少,评价标准也相对保守。此外,在凹陷几何形貌的获取上,传统的人工网格测径法和内检测法的精度较低,难以准确描述凹陷轮廓,使得应变计算结果的准确性难以保证。本文采用3D扫描技术获取含凹陷管道的精确点云模型,利用逆向工程软件对点云模型进行预处理,通过三次B样条函数重构凹陷曲面,并划分了规则化网格,将杂散的点云坐标数据转化为规则的网格节点坐标数据。在此基础上,基于薄壳理论和变形几何分析,推导建立了平滑凹陷应变解析计算方法,并与有限元法和ASME B31.8公式结果进行了对比,验证了解析计算方法的准确性。针对某管道内检测数据结果建立了外部小腐蚀凹陷管道有限元模型,确定了腐蚀凹陷失效准则和临界凹陷深度。采用Python语言对模型进行参数化,考虑腐蚀缺陷几何参数、内压载荷、压头曲率半径以及管道径厚比的影响,开展了影响因素分析。结果表明:腐蚀深度较小时,腐蚀深度对临界凹陷深度的影响较小;而腐蚀深度较大时,两者呈明显的负相关关系;腐蚀长度和宽度组合接近正方形,且长度略大于宽度时,临界凹陷深度最大;运行内压和管道径厚比与临界凹陷深度呈负相关关系;压头曲率半径与临界凹陷深度呈正相关关系。基于大量有限元数值模拟结果,拟合了临界凹陷深度预测公式。在平滑凹陷应变解析计算方法和含外腐蚀管道临界凹陷深度研究的基础上,提出了基于3D扫描的含凹陷管道开挖评价流程,并开发了相应的含凹陷管道评价软件,为凹陷管道开挖现场的实际评价提供了更加准确快速的评价方法。