随着输油管道向着大口径、高压力方向发展,对管材的要求也日益提高,为了进一步契合服役需求,X80级管道的大批量建设投产运行。管道是油气输送的“动脉”,随着服役年限的增加,管道裂纹型缺陷所引起的事故不断发生,环焊缝是管道的薄弱环节,管道一旦从对接环焊缝处发生断裂,将会影响到整个设施的服役工况。目前,国内对钢质环氧套筒修补技术的研究方法仍处于起步阶段,利用有限元数值模拟和实验相结合进行研究具有重要意义。本文首先通过试验对X80钢管母材和环焊缝的断裂韧性进行了研究,在断裂韧性的基础上对X80钢管母材和环焊缝缺陷的评估曲线选择进行了探讨。其次对含有预制环焊缝缺陷的X80管道在加装钢质环氧套筒和不加装钢质环氧套筒情况下分别进行水压爆破实验,对管道的承压能力进行分析。本文还对含有环焊缝缺陷的管道进行加装钢质环氧套筒的环氧树脂层厚度变化对管道修复效果进行探讨。通过研究钢质环氧套筒(树脂层)厚度改变对管道应力的影响、进一步优化了环氧套筒修补方案,并在研究结果中对未加装钢质环氧套筒修复的管道和加装了钢质环氧套筒修复的管道应力分布结果进行了对比。结果表明:经钢质环氧套筒修复后,管道中缺陷端部应力峰值明显降低,管道中套筒端部位置(粘贴连接)处由于两者间剪力存在、使管道壁内局部区域应力有所增大,但为均布应力且应力水平较低。因此,经钢制环氧套筒修复后,管道缺陷处应力集中得到改善,也改善了管道承载状态。通过研究环氧套筒(树脂层)厚度的影响发现:随着环氧树脂层厚度的均匀加厚,管道壁内应力没有发生明显变化;考虑以缺陷端部应力的改善为主导,则在经过对比发现环氧树脂层厚度为30mm时缺陷端部应力下降最为明显。