针对无缺陷管道极限状态方程，识别出影响管道安全的关键参数为压力、管材强度及壁厚。研究分析管道失效概率对压力、管材强度和壁厚参数的敏感性，得到敏感性排序为压力平均值>管材强度标准差>管材强度平均值>壁厚平均值>压力标准差>壁厚标准差。以某管径1 219 mm、钢级L555、设计输送压力10 MPa的天然气管道为例，研究发现设计工况下，不同地区等级内的高后果区管段采用0.5设计系数对应的壁厚时，能够保证各管段具有相同的安全水平。然而，与设计工况相比，强度试压时管道屈服失效概率增大100倍以上，存在破裂失效风险，二者均超过允许失效概率。研究提出两种降低其失效概率的措施：一是全线使用0.4设计系数对应的管材壁厚；二是提高管材屈服强度和抗拉强度参数，即屈服强度平均值由555 MPa提高至600 MPa，抗拉强度由625 MPa提高至688 MPa，并合理控制生产参数的波动范围。