石油天然气的管道运输是我国五大运输产业之一,在国民经济中有着非常重要的地位,属于物流运输的范畴,被称为“能源血脉”。近几年,随着海洋油气田在我国的开发,海底输送石油天然气管道的腐蚀风险问题越来越突出,导致事故的数量明显上升。海底腐蚀管道一旦发生失效事故,不但影响整个油气管道运输的生产运营还会给国家社会造成很大的经济损失。开展海洋油气管道腐蚀失效分析,对保障管道的安全运行具有十分重大的意义。因此,本文针对海底腐蚀管道的风险失效模式和可靠性评估展开研究,具体工作内容如下:1)首先分析海底管道环境,总结发生腐蚀的主要原因;阐述三种防止腐蚀发生的方法及原理:阴极保护原理法、管线涂层法和内部腐蚀缓冲剂法。2)在查阅国内外文献的基础上总结评估海底腐蚀管道剩余强度的五种方法:ASME-B31G、DNV-RP-F101、PCORRC方法、API597准则以及有限元法,并对五种方法的优缺点进行比较分析。3)研究基于外压和内压模型缺陷的腐蚀管道系统可靠性,本文采用三种模型来评价海底腐蚀管道的可靠性,分别是伽马模型、逆高斯模型、几何布朗模型。以上面所述三种模型为基础,本文进行了基于时间的同质高斯过程(HGP)增长模型的可靠性的计算和分析,并采用两个在役管段的实测数据进行腐蚀缺陷分析。模拟仿真阶段运用蒙特卡洛法对数据进行预处理,并计算海底管道的失效概率,最后判断管段可能的失效模式:小泄漏、大泄漏、破裂。4)根据海底管道环境复杂性,建立基于海底管道的腐蚀模型并进行剩余强度评价。首先研究并分析了基于CO2的腐蚀缺陷预测模型及其影响因素,然后在现有准则的基础上对管道腐蚀特性进行比较,最后采用参数修正的评价标准预测腐蚀管道剩余强度。5)在腐蚀管道剩余强度下,基于安全系数法准则考虑管道轴向载荷和环向载荷作用,提出了不规则缺陷在抗内压、抗挤压和抗拉强度作用下的极限承载能力,结合安全系数法评价规则进行安全性比较,分析腐蚀强度大小,然后根据腐蚀强度大小确定应该采取哪种决策(进行管道更换或维修),以确保海底管道安全运营。