随着对油气需求的高速增长,长输油气管道的总里程也在逐年增加。管道在长期服役中,可能出现各种形式的缺陷,其中裂纹缺陷对管道安全运营影响最为严重。因此,如何得到含缺陷管道的失效条件以及安全预警值变得十分重要。裂纹嘴张开位移(Crack mouth opening displacement,简称CMOD)是管道界广泛接受的断裂参量,但对于已补强管道以及含内表面裂纹管道,CMOD则无法测量。本文采用裂纹周边区域的应变值作为管道断裂的间接表征量,建立C形宽板拉伸试件与全尺寸管样之间应变特征的关系,通过C形宽板拉伸试件的特征应变值预测全尺寸管样的失效条件。首先,对L245钢进行力学性能测试,通过单轴拉伸实验获得其基本力学参数,通过三点弯曲实验获得断裂相关参数。结果表明:三点弯曲试样的CMOD会随着载荷的增加线性增长,出现第一个拐点后,随着载荷的继续增大呈非线性变化。然后,设计C形宽板拉伸试件,通过单轴拉伸获得C试件裂纹中部的轴向应变值与CMOD值,发现二者之间呈现出线性关系;同时观察到外表面裂纹所在位置对应的内表面区域轴向应变与CMOD也呈线性关系,为内表面裂纹的安全评估提供参考依据。最后,采用含120°环向表面裂纹的全尺寸管样,开展内压+弯矩的加载试验,试验结果表明:环向表面裂纹深度越大,裂纹中部的最大轴向负应变越大,全尺寸管样的CMOD与裂纹中部轴向应变的绝对值呈现出线性关系。对比三点弯曲实验、C形宽板拉伸和全尺寸管样加载试验可以得出:三者的CMOD非线性段演化特征趋势一致。对比全尺寸管样加载试验和C形宽板拉伸试验的结果,发现二者的CMOD与裂纹中部轴向应变绝对值均表现出线性关系,证明了采用C形宽板拉伸试件预测全尺寸管样失效条件的可行性。C形宽板拉伸试件裂纹中部的最大轴向应变值可作为全尺寸管样的轴向应变预警值。