随着城市燃气应用范围不断扩大，用气量不断增加，国家把发展天然气长输管道列入全国重点基础建设项目。天然气长输管道由于受到自然或人为因素的干扰不可避免要发生泄漏，产生极为不利的影响。在燃气管道维护过程中套管在线焊接技术，以其工程造价小，工期短而颇引人注目。在焊接过程中，一方面管内有可燃介质流动，增加了焊接过程的难度和危险性；另一方面管道受热，受热部分的管段将变软，承压下降，可能导致管道的断裂而发生严重事故。因此，对该技术的研究是迫切需要的，在线焊接过程中管道内的燃气流动和传热分析，将对以上问题，提供必要的理论支持。 本文基于流体力学、传热学理论和燃气长输管道数学模型，建立埋地和架空管道在线焊接过程的天然气管流模型，包括：连续性方程、动量方程、能量方程、焓方程和天然气状态方程，并对其在埋地和架空两种条件下分别进行直管和弯管的流动传热分析。针对燃气在线焊接过程中管道内流动和传热模型，本文采用有限容积法进行数值离散，并结合了SIMPLE算法和应用广泛的湍流模型对流场进行求解。与传统方法不同的是，数值计算之前采用了先进的网格生成技术生成计算网格；应用了世界上流行的计算流体力学应用软件——FLUENT进行数值计算求解，从而使得数值计算的时间大为减少。 最后，将FLUENT软件模拟的结果，以哈依燃气长输管道套管在线焊接实验为例，进行验证计算，证明了该模拟方法的可行性，并指出在套管带压焊接过程中要严格控制温度、满足正压操作(要适当的泄压)和严格控制动火点周围可燃气的含量，进而提出了焊接操作的安全要求。