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埋地管线通常采用外防腐蚀涂层和阴极保护(CP)联合防护。涂层能够使基体与腐蚀性介质隔离,起到物理屏障作用；阴极保护作为防腐涂层的辅助手段,对裸露金属实施电化学保护,进而防止或减缓金属腐蚀。外防腐蚀涂层为屏蔽性管道防腐层或是涂层在运输、安装和使用过程中破损,阴极保护电流无法到达管线钢表面,土壤电解质就会渗入到外防腐蚀涂层与管线钢基体之间的缝隙内,造成管线钢腐蚀。若土壤环境中含有丰富的CO2,CO2就会在压差的作用下渗入,溶于土壤介质后形成弱酸碳酸,管线钢在此环境下易发生危害性极大的近中性pH值应力腐蚀开裂,造成巨大的经济损失和人员伤亡。本文通过自制矩形缝隙实验装置模拟涂层剥离后管线钢腐蚀,自制钨/氧化钨pH电极原位测量剥离涂层下缝隙内局部pH值。采用微电极技术、微观分析技术及电化学阻抗谱技术,对有、无阴极保护下,剥离涂层下缝隙内X80钢局部电位、局部电流和腐蚀微环境变化进行研究,探索X80钢腐蚀规律,为埋地管线钢腐蚀与防护提供理论依据。本文研究了无阴极保护情况下,5%CO2/N2气氛下酸性红壤浸出液剥离涂层下缝隙内受力与不受力X80钢腐蚀行为。结果表明,缝口处试样腐蚀最为严重,随距缝口距离的增加,缝隙内X80腐蚀逐渐减弱。不受力试样表面表现为均匀腐蚀,而受力试样表面出现微裂纹,且随着实验时间的延长,微裂纹聚集成团簇状,腐蚀加重。本文对不同阴极保护电位下剥离涂层下缝隙内X80钢局部电位、局部电流、微环境变化进行了研究。结果表明,外加电位的负移,有利于阴极保护电流的渗入,但当缝口处控制电位达到-1200mVvs.SCE时,缝口处大量析氢,阻碍阴极保护电流渗入,引起X80钢氢脆,促进了涂层的进一步剥离,此电位不能用于管线钢保护。本文通过采用电化学阻抗谱技术对不同温度(20~75℃)临界水饱和状态土壤环境下X80钢的腐蚀行为进行研究,结合动力学理论分析X80钢腐蚀动力学,探究环境温度对埋地管线钢腐蚀行为的作用机理。结果表明,X80钢在红壤中的EIS由高频区土壤容抗弧和低频区界面过程容抗弧组成。温度升高,腐蚀速度增加。反应动力学分析表明,X80钢在酸性红壤中的腐蚀是体系混乱度减小的吸热反应。本文采用恒电流脉冲技术(GPM)检测管线钢在酸性红壤环境下的腐蚀速率,并与极化曲线技术对照,验证恒电流脉冲技术快速检测管线钢腐蚀速率的可行性。结果表明,两种测试方法在预测X80钢腐蚀速率方面有较好相关性。恒电流脉冲技术可快速获取材料界面腐蚀动力学参数,且对体系扰动小,适合于现场土壤腐蚀监测。