管道运输作为海运、公路、铁路、民用航空和长输管道五大运输行业之一,为国民经济的建设发挥了重要作用。油气输送管线大多数处于环境较恶劣的山地地区,复杂的地形环境和焊接残余应力是导致输送管线焊接接头断裂失效的主要原因。为满足输送管线在恶劣的环境下良好工作,输送管线必须达到较为严格的技术性能要求。所以要选择合适的焊接工艺以控制焊接接头应力,提高接头的焊接质量,从而保证管道安全有效的运行。本文以L485管线钢为研究对象,分别建立等壁厚对接接头和不等壁厚对接接头两种有限元模型,并利用ANSYS有限元分析软件计算两种焊接接头在正常焊接情况下的温度场和应力场。同等工艺条件下,两种焊接接头应力分布规律基本一致,不等壁厚焊接接头残余应力要比等壁厚焊接接头大,管道焊缝附近轴向应力外表面为压应力,内表面为拉应力;环向应力内外表面均为拉应力。通过超声波应力检测设备测量同等工艺条件下两种焊接接头的焊接残余应力,超声测量结果与数值计算结果基本一致,说明建立模型相符实际焊接情况。焊前预热、焊后保温及焊后热处理等工艺条件对管道焊接残余应力有较大的影响,模拟结果表明,焊前预热和焊后保温能够降低管道焊接残余应力10%左右,焊后热处理对管道焊接残余应力的消除率达50%以上。返修焊对管道焊接残余应力也有较大的影响,返修后在焊缝的引弧和收弧位置存在较大的残余应力。埋地管道在回填土及管道自身重量等外加载荷作用下产生的最大应力约在10MPa左右,与管道焊接残余应力相比对管道接头应力的影响较小。埋地铺设的管道在变坡点位置存在较大的轴向应力,水平直管段存在较大的环向应力。