针对我国早期建设的输油管道的周边社会环境变迁,以及其腐蚀、打孔和制造缺陷等形式的管体损伤,研究输油管道高后果区识别、风险评价、系统缺陷评价以及修复结构的比选等完整性管理的关键技术,提出管道生产调度和维护维修的合理化建议,为实现该输油管道的长期安全运行提供技术依据。(1)基于现行法规标准对输油管道与各类建构筑物或设施安全距离的要求,建立了输油管道高后果区严重程度的评分方法;基于国内外油气管道事故的统计分析,提出管道危害因素的分类及其权重的确定方法,建立了输油管道风险评价指标体系及相应的评分标准;完成了某输油管道高后果区识别和分段风险评价,明确了该管道高后果区分布和管道全线风险分级,验证了所提出的高后果区识别和风险评价方法的适用性。(2)通过一组含预制焊缝缺陷、凹陷以及管帽修复结构的管道全尺寸爆破试验,获取了管道的焊缝缺陷以及变形、应变及裂口特征等重要资料,分析了失效行为与机理,验证了含缺陷和修复结构管道的安全承压能力,并表明管道制造焊缝缺陷和凹陷对管道承压能力的影响。(3)系统给出了腐蚀缺陷、焊缝缺陷以及凹陷等常见管道缺陷的评价方法,验证了管道螺旋焊缝断裂力学评定的投影算法,并综合管道的全尺寸爆破试验结果、管道内检测评价以及管道焊缝检测情况,建议了管道的最大允许运行压力,提出了相应的缺陷维修建议。(4)建立了管道的管帽、补板和套筒三种焊接修复结构的有限元模型,用试验数据进行了验证,定义了管道的屈服内压和极限内压,分析表明,无论修复结构的形式如何,均不对管道的极限内压产生影响,但影响管道的屈服内压,基于此,提出了以屈服内压为衡量管道的承压能力的指标,对三种修复结构进行了比选,优化了结构尺寸。