焦炭塔是延迟焦化的重要设备之一，在生产过程中由于遭受周期性温度的剧烈变化和载荷作用，常发生焦炭塔裙座焊缝开裂及顶部油气管线出口接管处的开裂。对于开裂的焦炭塔通常采用补焊的方法进行修复。为了保证焦炭塔的安全运行，开展对补焊区域材料性能的研究，优化油气管线的结构降低项部油气管线接管处及底部堵焦阀接管处的载荷具有重要的意义。本文采用现场修复工艺及焊接材料焊制20g钢模拟焊接试板，并进行模拟球化处理，用经球化处理的焊接试件的性能模拟焦炭塔实际补焊区的性能，通过对试样性能的研究，评价焊接接头适应性；采取计算机建模的方式，对焦炭塔油气管线进行建模计算分析，通过优化油气管线上的管件参数及配管格局，来降低顶部油气管线接管处及底部堵焦阀接管处的载荷值，进而提高焦炭塔的运行寿命。研究结果为焦炭塔的设计、维护及失效分析等提供了有价值的参考。