长输管道沿线地质地貌错综复杂,自然条件恶劣,埋地管道容易受地质灾害影响导致大跨度悬空,这会引起管道应力集中,管道发生变形,严重的会导致管道断裂失效,给管道的安全运行带来严重隐患。根据管道事故调查显示管道失效位置大多在管道的焊缝区,而现有的对沉降悬空管道的研究在建模时都没有考虑环焊缝,因此研究环焊缝对悬空管道的影响是很有必要的。本文研究对象是西气东输二线霍尔果斯-中卫段一级地区直径为1219mm壁厚为18.14mm,运行压力为12MPa的X80天然气管道。用理论分析和数值模拟相结合的方法研究了环焊缝对沉降悬空管道安全性能的影响。首先基于Winkler假设的弹性地基梁理论,确定了沉降悬空管道管土作用模型;其次通过对管道失效判据的研究以及悬空管道的受力特点,确定了沉降悬空管道的失效判据;接着建立了含环焊缝的沉降悬空管道模型,并对不同悬空长度的管土模型进行限元分析,当环焊缝在接近悬空管道出土端时,会发生应力集中现象,距离悬空管道出土端较远的环焊缝应力集中不明显,沉降悬空管道的失效点依然位于两个出土端。之后得出含环焊缝的沉降悬空管道的安全悬空长度和极限悬空长度。管道事故分析表明长输管道的失效位置大多都发生在焊缝区,多是由于焊缝区存在缺陷,导致管道在载荷作用下失效,故本文对沉降悬空管道管端含环焊缝错边缺陷和含环焊缝斜接缺陷的情况进行有限元模拟分析,得出了含缺陷的沉悬空管道的安全悬空长度和极限悬空长度。当悬空区管端含有错边缺陷时对管道安全性影响很大且极限悬空长度随错边量的增加而减小。当悬空区管端含有环焊缝斜接缺陷时对管道失效影响也很大,通过对比分析不同斜接角度下的管道应力、应变及位移大小,得出极限悬空长度也随斜接角度的增加而减小。通过本文得到的结果对评价实际的沉降悬空管道有着指导作用,并为管道的维修作业提供直接的理论数据支持。