工作在高压临氢环境中的输送管道，环境氢会渗入金属内部从而降低管线钢的塑性和韧性。目前的长输管线多为螺旋焊管，螺旋焊管采用埋弧焊生产，在焊接过程中受焊接热作用的影响，焊接接头区域存在严重的组织不均匀性和焊接残余应力，其中残余应力梯度的存在会诱导氢从接头表面区域长程扩散至应力集中部位形成氢的富集，促进发生氢致失效。除了应力梯度的影响外，当材料局部出现塑性变形时，位错的增加使材料内部的氢陷阱增多，进而使材料中的氢进一步发生聚集。众所周知，目前的管道焊接质量验收标准采用缺欠容忍原则，接头处不可避免存在一些焊接缺欠，另外管线服役过程中也会出现腐蚀缺欠，在管道内压的影响下，会在缺欠位置出现较大的应力集中及局部的塑性变形。因此，有必要针对临氢管道焊接残余应力以及使用过程中局部缺欠处应力应变对氢聚集的影响开展研究。　　本文通过有限元数值模拟的方法，研究了焊接残余应力以及由缺欠引发的应力集中及局部塑性变形对临氢管线氢富集的影响规律。获得的主要研究成果如下：　　（1）利用ABAQUS软件计算了X80钢长输管线螺旋焊管接头位置的焊接温度场及焊接残余应力场，并进一步计算了12MPa介质内压下管线接头区域的应力状态。热源校核采用使计算得到的熔池形状与实际焊道熔合线观测结果相吻合的途径，以确保焊接温度场以及残余应力场的计算精度。结果发现，焊缝及热影响区区域的焊接残余应力其Mises等效应力值在580MPa左右，环向应力相对较高且出现了明显的应力集中，焊缝中部为应力集中位置；管线服役时，工作压力会使环向应力明显增大。　　（2）将前期高压氢渗透实验测试获得的接头各区域的氢渗透动力学参数作为边界条件或者初始条件，考虑内压下工作应力、工作应力及残余应力耦合应力场作用两种情况，利用ABAQUS软件模拟计算氢在临氢焊接接头中的氢渗透过程，分析获得氢扩散达到稳定扩散状态后的接头氢浓度分布情况。结果发现，拉应力集中的地方往往形成氢的富集现象，焊缝中部静水应力较高，其氢富集现象最为明显。当焊接应力耦合工作应力时氢浓度是无应力时的2.1倍。　　（3）针对常规不输氢管线，计算获得了管道内壁的轴向沟槽缺欠深度、长度以及宽度对管道失效压力的影响规律，确定了管道不发生失效的缺欠尺寸范围。结果发现，随着缺欠深度的增大，管道失效压力会降低；当缺欠轴向长度在50mm-800mm内，管道失效压力会随着缺欠长度的增长而降低，而当缺欠尺度超过800mm，管道失效压力不再随轴向长度的改变而改变；随着缺欠宽度的增大，管道失效压力会升高，但缺欠宽度影响并不显著。对于缺欠宽度为10mm管道，深度小于7mm的缺欠无论多长都不会导致管道发生失效，缺欠深度为9mm时轴向长度要小于200mm，缺欠深度为11mm时轴向长度小于130mm，缺欠深度为13mm、轴向长度小于90mm时不会发生。　　（4）研究了塑性变形对氢扩散的影响以及缺欠处氢浓度随缺欠几何特征变化的规律。结果发现，塑性变形会使得缺欠最高氢浓度增大，且会使得缺欠处出现两个氢浓度峰值，在模拟计算时不能忽略塑性变形的影响。缺欠处的氢浓度会随着缺欠深度的增加而增加，并且随着深度的增加氢浓度增长的速率加快。缺欠轴向长度越长，氢浓度随深度增加的就越明显。当深度一定时，氢浓度会随着轴向长度增大而增大，当轴向长度到800mm时，氢浓度就不再随轴向长度增大而增大。宽度对氢浓度的影响较大，随着宽度的增大，氢浓度会明显降低，因此针对临氢管线，需要考虑宽度的影响。