本文在对国内外集输管线腐蚀调研的基础上,通过20#钢集输管线的失效分析及室内电化学测试,明确其腐蚀失效的主控因素及腐蚀机理,并对其在工况环境中的腐蚀速率进行预测。结果表明:溶解氧是造成该管线腐蚀失效的主要原因,管道内介质中Cl-含量较高、耐蚀合金元素含量较低及化学元素分布不均匀也促进了失效管线的腐蚀。在CO₂和CO₂+O₂两种腐蚀条件下,20#钢的电化学腐蚀为阴极活化控制;微量溶解氧的存在并未对腐蚀电位产生较为显著的影响,但显著促进了阴极反应,自腐蚀电流密度增大。在反应初始阶段,20#钢在CO₂和CO₂+O₂两种腐蚀条件下都存在三个时间常数,随着腐蚀时间的延长,高频端容抗弧增大,低频端感抗弧减小,48h后试样表面已经形成完整的腐蚀产物膜覆盖,低频端感抗弧消失,仅出现容抗弧,腐蚀产物膜的保护性显著增强,极化电阻急剧增大,腐蚀速率降低。腐蚀速率预测结果表明:温度升高对钢的电化学反应的促进作用要强于腐蚀产物膜的保护作用,腐蚀速率增加;低分压CO₂对钢的腐蚀速率影响较小,而微量溶解氧的存在促进了钢的阴极反应,随着溶解氧含量增加,腐蚀速率增大。在集输工况条件下,20#钢的室内模拟平均腐蚀速率为0.0357mm/a,其与预测结果较为吻合。