在湿气集输工艺中，当管道温度、压力发生变化时，饱和水蒸气会发生相变生成凝析水，形成低含液气液两相流动，管线内部常因受到腐蚀性气体与凝析水组成的两相流冲刷而面临局部腐蚀破裂的巨大风险，管道顶部以及两侧区域存在薄液膜CO2腐蚀行为。低含液输气管线气液两相流动与其CO2腐蚀是一个复杂的过程，需要深入研究相关影响机制。本文从实验研究、数值模拟、理论分析三个方面，对低含液输气管线内液滴运动、液膜的形成与发展的流体力学特性、以及不同液膜厚度、气液两相速度下CO2局部腐蚀规律等方面展开研究，主要研究工作和成果如下：　　（1）依据动力相似准则搭建低含液实验管路，利用螺旋测微器和探针设计出瞬时局部液膜厚度测量系统，对管线内液膜厚度分布特性进行研究，使用高速摄影技术获得液膜剥落过程，并借助理论对液膜剥落和液膜分离的临界条件进行分析，结果表明：水平管内液膜主要集中在底部，两侧存在薄液膜，水平管内（内径为90mm）液膜剥落产生液滴的临界表观气速为16.63m/s；同一表观气速下，随着表观液速的增加，水平管内液膜分布范围变大，最厚值先变小后增大；同一表观液速下，随着表观气速的增加，液膜最厚值减小；随着表面张力的降低，水平管内液膜厚度增加，分布范围变宽，上弯头后的竖直管内周向等效均匀膜厚变大，持液量变大。　　（2）基于管内气液两相流动理论，建立了低含液管道气液两相流动数学模型，将Eulerian模型与Eulerian wall film模型进行耦合使用，对管路内气相流场、液膜波动特性、液滴空间分布以及随时间的变化规律进行了详细的研究，获得了更加深入的流动机制。采用边界层网格与增强壁面函数相结合的方法，很好地模拟近壁处流场，并与实验结果吻合较好。受上弯头的影响，上弯头后的竖直管内存在一对涡核，沿流动方向，二次流的中心逐渐向管道右侧移动。水平管轴向液膜分布具有波动性，波峰与波谷相差87μm（Usg=16.68m/s、Usl=0.00699m/s）。水平管内液滴群主要集中在中下部区域。弯头内离心力促使液滴群向外侧运动。受上游弯头的影响，竖直管内液滴群主要集中在管路右侧，沿流动方向，竖直管右侧壁面液滴群浓度逐渐下降，液滴群分布范围变大，有向左侧运动的行为。液滴群的波动随着时间具有周期性。　　（3）基于低含液管道内液膜分布情况，利用X80管线钢制作矩阵丝束电极，在多通道电偶腐蚀测试系统基础上，自行构建了一套CO2无氧环境下薄液膜制备装置及其局部电化学测试系统，获得静态均一液膜下CO2腐蚀萌生-发展过程的局部电化学信息，分析了薄液膜下CO2腐蚀动力学特征、液膜厚度影响下的CO2腐蚀机制，结果表明：当液膜厚度处于2500μm到220μm范围内，随着液膜厚度的下降，X80管线钢表面由高度局部化的点蚀向均匀腐蚀发展；当液膜厚度处于1500μm到648μm范围内，随着液膜厚度的下降，腐蚀速率缓慢上升，表面形成无保护性质的疏松Fe3C层；当液膜厚度处于541μm到350μm范围时，随着液膜厚度的下降，气/液界面与固/液界面之间距离的减小，气相CO2溶解、水合反应逐渐加强，H2CO3浓度增加，同时H+、HCO-3离子浓度增大，H+、HCO-3、H2CO3、HAc向基体表面的扩散速率增大，腐蚀反应加速；当液膜厚度为350μm时，腐蚀速率最大；当液膜厚度小于350μm时，CO2-3浓度增大，局部pH相应增大，同时薄液膜状态下较高的阻力，Fe2+迁移水合的能力下降，FeCO3析出沉积速度增大，腐蚀速率迅速减小。　　（4）利用X80管线钢制作弧形矩阵丝束电极，营造厚度梯度下的薄液膜分布，并结合多通道电偶腐蚀测试系统，开展静态液膜厚度梯度下CO2局部腐蚀的电化学研究。在毫米液膜梯度下，液膜厚度差异无法影响到各排电极腐蚀进程。率先萌生的局部腐蚀点具有随机性，存在聚集效应。在微米液膜梯度下，不均匀的液膜分布导致表面电化学参数分布不均匀，电流随着液膜厚度梯度的变化呈现梯度现象，当处于大于352μm的液膜厚度梯度时，最薄液膜下的管线钢面临最大的腐蚀风险。FeCO3腐蚀产物在Fe3C上析出生成，表现出内层为疏松的Fe3C，更多的FeCO3在外层聚集。　　（5）基于自行设计的多相流管道内CO2局部腐蚀测试装置，结合矩阵丝束电极以及多通道电偶腐蚀测试系统，开展了动态液膜下CO2腐蚀的局部电化学研究。在毫米动态液膜梯度下，阴阳极区域发生一定程度的转变，阳极点的分布呈现出随机性的特征，液膜厚度对各单电极腐蚀进程影响不大。在微米动态液膜梯度下，X80管线钢表面腐蚀电位、电偶电流呈现梯度分布。当4.7m/s＜Usg＜11.8m/s，Usl=0.0071m/s时，动态均一液膜处于995μm~679μm范围内，随着表观气速的增大，流动冲刷Fe3C的作用越发明显，腐蚀速率缓慢下降；当11.8m/s＜Usg＜14.2m/s，Usl=0.0071m/s时，液膜厚度处于679μm~457μm范围内，流态流型方面的促进作用占据了主导地位，随着表观气速的增加，雾沫夹带加剧，液膜厚度逐渐减薄，CO2溶解、水合反应加快，H2CO3浓度增大，H+、HAc、H2CO3、HCO-3扩散加快，CO2腐蚀速率加快。