随着世界经济的发展,对油气等能源的消费量不断增加,因此开发海洋油气资源的急迫性就日益凸显。通过海上油气田所开采出来的油气资源目前主要是通过海底管道进行运输。正因如此,海底管道被称为海上油气田的“生命线”。海底管道的工作环境处于复杂的海底,海底管道腐蚀的发生不可避免。近些年以来,我国在服役运行中的海底管道,很多已经进入了管道服役全生命周期的中后期,海底管道腐蚀的情况也日益加剧。当海底管道腐蚀严重时,会失效发生破坏,造成管道输送介质的泄漏。因此,为确保服役的海底管道运行安全,对腐蚀的海底管道进行可靠性方面的研究就显得十分重要。为此,从可靠度方面出发,本文对腐蚀海底管道开展了一些研究,主要开展了如下几方面的工作：1)为了研究腐蚀海底管道的极限内压,采用有限元分析软件Abaqus建立单点腐蚀管道的非线性有限元分析模型,研究了腐蚀参数(包括腐蚀长度、腐蚀深度和管道钢材强度等)对海底管道极限内压承载力的影响,并与前人的试验成果进行对比,得到一些结论。同时,本文利用边界理论,以未发生腐蚀和无限长腐蚀的海底管道极限弯矩承载力为上下界,通过构造权函数的方法得到了海底管道发生单点腐蚀(简化槽型腐蚀)时的极限弯矩解析解。同时,采用有限元方法,建立了不同腐蚀程度海底管道的有限元模型,对其进行了极限弯矩承载力的数值计算,进而对上述所提出的腐蚀海底管道极限弯矩的求解公式进行了验证。2)为了对腐蚀海底管道的剩余强度进行评估,研究了单点腐蚀海底管道的极限内压承载力。首先,对于无限长腐蚀海底管道的极限内压承载力,基于公开文献的研究成果,推导了简化的的解析计算公式,并通过文献中的试验结果验证了公式的准确性。同时,通过修正将简化的无限长腐蚀管道极限内压公式扩展应用到单点矩形腐蚀管道,并通过文献中所列的前人试验结果检验了扩展公式准确性。同时,对于单点腐蚀海底管道,基于概率理论,在95%的工程保证率,提出极限内压承载力的边界值。结果表明：对于无限长腐蚀海底管道,所提出的简化公式可以很好地对其极限内压承载力进行预测。同时该简化公式的扩展式对试验结果的拟合较好,而基于概率得到的上下边界值可以作为单点腐蚀管道极限内压控制的阈值。3)在对腐蚀海底管道进行可靠性分析时,一定会用到腐蚀模型。本文为了研究腐蚀模型对可靠性的影响,详细介绍了海底管道的各种腐蚀模型,包括：线性,幂函数和指数函数腐蚀模型。同时,通过最大腐蚀深度建立了腐蚀海底管道发生失效破坏时的极限状态方程。应用幂函数腐蚀模型和指数函数腐蚀模型进行腐蚀海底管道的可靠性计算,得到海底管道腐蚀模型对管道失效概率计算和管道可靠性分析的影响。根据与线性腐蚀模型的对比研究,,推荐幂函数模型用于腐蚀海底管道的可靠性计算。4)为研究海底管道悬跨段在腐蚀和地震联合作用下的可靠性,基于马尔科夫链理论,建立了腐蚀海底管线悬跨段管道的简化计算模型。利用简化模型,推导出在地震作用下腐蚀海底管道轴向位移和轴向应力的表达式。同时,利用Monte Carlo方法求出了管道轴向位移与应力的均值和标准差。基于腐蚀海底管道失效的极限状态方程,对腐蚀悬跨管道在计算时间的抗震可靠性进行了分析。为实际工程中对海底管道进行抗震可靠性分析提供了参考。5)为了计算海底管道在腐蚀作用下的可靠性,研究了海底管道在正常服役阶段可能受到的荷载作用,包括内压,温度,弯曲,覆土,地震作用和残余应力作用。基于Monte Carlo方法,结合算例,计算了腐蚀海底管道在联合作用下的可靠性,得到了腐蚀海底管道失效概率随时间变化曲线。同时,研究了这六种作用对腐蚀海底管道的影响,定量描述了各种作用对腐蚀海底管道的影响程度。从影响腐蚀海底管道失效概率的角度,定义了参数灵敏性指标,对海底管道设计中经常涉及的参数,如操作压力,管道半径,管壁厚度和管线埋设深度等,开展了参数灵敏性研究。同时,讨论了参数变动对海底管线可靠度的影响。本文从定量研究腐蚀海底管道的极限承载内压和极限弯矩出发,从概率的角度研究了腐蚀管道极限内压。同时,从可靠性的角度,系统研究了海底管道发生腐蚀时的腐蚀模型,以及采用不同腐蚀模型对腐蚀海底管道可靠性计算的影响。对海底管道悬跨段这一特殊位置,进行了抗震可靠性研究。最后结合海底管道运行过程中所受到的内压,温度,弯曲,覆土,地震作用和残余应力作用,研究了蚀海底管道在这些作用下的可靠性,进行了参数灵敏性分析。本文对腐蚀海底管道可靠性的研究得到了一些有参考价值的结论,可以更好地为腐蚀海底管道的安全运行提供保障。