石油管线是油气资源开发和利用的生命线，它的安全与否直接影响着石油工业和生物与环境的发展。石油管线在安装与油气输运过程以及其他工业事故中，难免会产生各种各样的损伤和缺陷，如出现表面凹坑、裂纹等。由于损伤和缺陷的存在将大大降低石油管线的承载能力，缩短管线的使用寿命，同时也威胁着石油管线及生物环境的安全。因此，为保障石油管线石油运输的安全，避免遭受重大经济损失和生态环境的破坏，必须对具有损伤的石油管线进行可靠性评估和分析，为管线的维修，结构承载能力的潜力挖掘，提供科学合理的决策依据，从而大大提高石油管线的综合经济效益。 由于海底管道长期受到动荷载作用，在静载作用下安全的微小缺陷会在荷载的反复作用下慢慢扩展开，最终导致管道的断裂失效。但管道含有缺陷是无法避免的，这样就有了ECA(Engineering Critical Assessment)评估。ECA评估实际上是对那些不能满足规范严格要求的结构的评估。它是以国际认可的实践经验来评估不满足规范要求的结构／结构组件在特定的时间段，特定的环境条件下安全工作的一种评估方法。一般来说特定于某一方面的质量控制标准通常是保守的，但在监控和维护中的此质量标准却起着很重要的作用。如果缺陷在质量控制范围内，就认为它是满足要求的，如果缺陷尺寸超过质量控制标准，却并不一定舍弃它，决定其的处理方式就应当基于适用性原则。通过相应的评估可以延长“不合格”结构的使用寿命，从而带来一定的经济效益，这就是ECA评估的重要作用。ECA在一定程度上可以代替规范参与设计评估，并且对于规范有严格要求的地方可以制定出一套替代的标准。这种替代的标准在特定的环境条件下，在特定的时间内是十分经济合理的。 失效评定图(Failure Assessment Diagram，FAD)方法是进行管道ECA评估非常有效的方法，该方法是英国中央电力局(CEGB)首先提出的。英国规范PD6493:1991采用了FAD方法，制定了含缺陷金属结构的评定规程。最新版的BS7910:1999做了进一步的修订完善，它基本上涵盖了含缺陷结构的所有失效模式；尽管该规范最初的目的是针对含缺陷焊接结构而制定的，但实质上也适用于非焊接结构的评定。当采用失效评定图对结构进行可靠性评定时，可将评定点(FAP)描于FAD图上。每一评定点的位置是施加荷载条件、缺陷尺寸、材料性能等的函数。如果评定点位于由失效评定图的坐标轴和失效评定曲线所构成的区域之内，可认为结构安全；反之，则可能不安全。评定点变化轨迹与失效评定曲线交点所对应的缺陷尺寸即为结构的极限缺陷尺寸。 本文介绍了结构失效评估图FAD技术，详细介绍了BS7910:1999规范中三个不同等级的断裂评估方法和基于此的疲劳评估方法。通过断裂评估方法，能够对不同受浙江大学工学硕士学位论文2004摘要力状态下的含焊接裂纹管道进行断裂评估，得到管道任何位置的极限裂纹长度;通过疲劳评估方法，能够对受复杂动荷载的含焊接裂纹管道进行疲劳评估，得到管道在此种受力环境下的疲劳寿命。基于这两种评估方法，本文编制了具有裂纹损伤管道的断裂疲劳评定程序，整个程序严格遵循BS7910:1999规范，采用Visua1C十+语言设计，提供了一个友好的界面。它可以对有缺陷管道进行断裂疲劳评估，科学的得到裂纹允许的极限长度及结构的疲劳寿命。对我国的管道设计提供一定的帮助。