管道运输作为铁路、公路、海运、民用航空和管道五大运输行业之一,在石油化工行业中的应用越来越广泛。在生产中其担负着高温、高压、易燃、易爆等介质的输送任务,一旦发生失效破坏,将会造成严重的后果,给国家和人民群众造成重大损失。近年来,随着工业化进程和城市化速度的不断加快,国内管道数量不断增加,特别是用于运输原油、天然气、成品油等介质的管道在今后一段时期内将有很大的发展。管道一般要经过人口密集区、穿越隧道、跨越障碍物等特殊的地方,这些地方的管段施工、检修和安全状态检测难度较大,一旦发生失效,造成的后果很严重。为了保证管道的安全运行,保护人民的生命财产安全,我们必须重点对这些特殊管段进行应力分析和安全性研究。本文主要对输气管道中的埋地管段和跨越管段进行应力分析,根据应力的分类,各种载荷及其简化方法,理论推导内压应力、热应力、外载应力等的计算公式,并运用ANSYS软件对管道在载荷作用下的应力和应变状态进行数值模拟,得出管道应力和应变的分布情况,为这些特殊管段的设计和施工提供依据。其次,是运用事故树分析方法对输气管道整体进行安全性研究,通过定性分析、定量分析和结构重要度分析,得出影响管道失效的各种因素的组合方式,概率以及各因素在导致管道失效时的重要程度,为维护管道的安全运行提供预防措施。通过本文的研究,掌握了对输气特殊管段的应力分析方法和安全性研究,可以将此方法推广到其他管道。