对于大管径直埋保温管道，在设计中除了进行管道强度的计算外，还应对管道的安全状态进行分析，考虑管道可能出现的失效变形。直埋保温管道的失效包括强度失效与稳定失效两个方面。

强度失效

（1）无限塑性流动。由于内压作用而产生的一次应力超过屈服应力时，管壁会产生较大的塑性变形，出现无限的塑性流动，引起管道爆裂或断裂。

（2）循环塑性变形。在直埋保温管道中，温度应力起决定性作用。当温度变化较大而热胀变形又不能完全释放时，升温过程会使管壁因轴向压应力而产生轴向压缩塑性变形；降温过程则会使管壁因轴向拉应力产生轴向拉伸塑性变形。在管道的使用期内，由于循环变化的压力和温度变化产生的应力超过2倍的屈服应力时，将会产生循环塑性变形。

稳定失效

当直埋保温管道处于受压状态时，可能出现2种失稳破坏。

（1）整体失稳。从整个管线看，管道属于管道件。当热胀变形不能完全释放时，运行工况下的轴向压力最大，由于压杆效应，可能引起管线的整体失稳；（2）局部失稳。从管道局部看，管道属于薄壳体。在轴向应力的作用下，管道可能出现局部皱结，引起局部失稳；（3）椭圆化变形。横断面上的土壤荷载和交通荷载也会使管道界面产生椭圆化变形，过大的椭圆化变形也会使管道产生破坏。