海上气田开发中,常采用气液混输（湿气）管道输送采出气,以降低生产成本。但湿天然气中CO₂溶于水,易导致管道内腐蚀失效,严重影响湿气管道安全高效运行。因此,有必要深入研究海底湿气管道CO₂腐蚀行为及演化规律,为海底管道安全评价提供理论依据。本文基于对现有海底管道内腐蚀特点和CO₂腐蚀机理的分析,设计了模拟管材CO₂腐蚀行为的实验装置,确定了海底湿气管道CO₂腐蚀行为的实验研究方案。借助电化学测试方法、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射仪（XRD）等表面分析手段,研究了不同温度、pH、润湿状态下X65管线钢CO₂腐蚀行为的变化规律,提出了润湿状态对CO₂腐蚀行为的影响机制。主要研究工作及成果如下:（1）针对管道截面不同时钟位置处管道内壁润湿状态不同的特点,自行设计组装了管材在不同润湿状态下耐CO₂腐蚀性能评价装置,提出了多种润湿状态下管材耐腐蚀性能的评价方法。（2）随温度升高,完全浸泡和间歇浸泡下X65钢自腐蚀电流密度icorr先增加后减小,55℃时icorr达到最大值;气相曝露下icorr逐渐减小。CO₂腐蚀产物膜主要成分为FeCO3。随温度升高,完全浸泡下泥浆状产物膜致密度增加;气相曝露下晶体膜晶粒尺寸变大;间歇浸泡下含细小晶粒的产物膜保护作用提升。腐蚀速率随温度变化规律不同与温度升高促进基体活性溶解行为、腐蚀产物沉积行为程度差异有关。（3）溶液pH值增加,可缓解完全浸泡和间歇浸泡下CO₂腐蚀,但对气相曝露下X65钢腐蚀行为影响有限。同时随溶液pH值增加,完全浸泡和间歇浸泡下初始腐蚀产物膜上均出现FeCO3晶体,产物膜增厚。溶液pH值升高,参与阴极反应的反应物浓度变化,进而影响阴极反应控制机制和腐蚀产物膜组成。（4）随时间延长,完全浸泡、间歇浸泡下X65钢自腐蚀电流密度icorr逐渐增加但增速放缓,膜电阻也开始增加;气相曝露下X65钢icorr逐渐减小,膜电阻明显增加且增速加快。完全浸泡时初始产物膜增厚,FeCO3晶粒交错沉积在初始膜上。间歇浸泡时产物膜增厚且局部差异加剧。气相曝露下晶体膜出现分层,表层细小FeCO3晶粒的沉积有助于改善产物膜保护作用。（5）气相曝露时碳钢腐蚀速率最小,间歇浸泡时略大,完全浸泡时最大,气相中碳钢发生CO₂腐蚀较难。腐蚀速率、腐蚀产物膜的差异与腐蚀性介质的传质过程、腐蚀产物的沉积过程有关。气相曝露下液膜中反应物扩散更快,但液膜中FeCO3晶体沉积远快于液相,腐蚀产物膜保护作用更佳,气相曝露下最终腐蚀速率远小于溶液浸泡下。而间歇浸泡下X65钢局部非均匀腐蚀与基体表面液滴厚度变化有关。