由于埋地油气管道深埋地下,其防腐蚀涂层在土壤环境等自然环境因素、人为因素、机械碰撞以及阴极剥离等因素作用下,容易造成涂层出现各种各样的损伤缺陷。涂层一旦发生破损或剥离后,会使涂层与金属基体之间产生缝隙,腐蚀介质通过缝口进入缝隙,使金属基体发生缝隙腐蚀,进而导致涂层保护效果显著降低,降低了管线的使用寿命,严重时导致管道穿孔泄漏造成中毒、火灾和爆炸等重大安全事故。当前,对油气地下管道的腐蚀失效及服役安全已经成为研究的热点,对于管线钢在不同土壤环境下的腐蚀研究成果较多,但是随着油气管道腐蚀研究的不断深入,传统的宏观电化学测量技术已经逐渐不能满足研究的需要。因此,以扫描开尔文探针(SKP)和局部电化学阻抗谱(LEIS)技术为代表的先进的微区电化学测量技术越来越受到重视,并被应用到管道的腐蚀研究中。微区电化学测量技术可以从微观层面获得埋地管线的局部腐蚀情况,并从本质上揭示管道腐蚀的过程和机理,给出管道的微区电化学腐蚀参数和信息,为埋地管道腐蚀防护提供基本数据。论文主要采用实验室模拟试验和理论分析相结合的方法,模拟重庆地区典型土壤环境,对含剥离缺陷涂层埋地油气管道开展缝隙腐蚀微区电化学行为的研究,主要研究内容及结论如下:(1)根据重庆地区典型土壤成分的分析,在实验室配制了三种不同离子浓度的土壤模拟溶液,采用电化学三电极测量体系,对不同离子浓度土壤模拟溶液中20#管线钢的自腐蚀电位、极化曲线和电化学阻抗谱的变化规律进行了测量和分析,得到了20#钢在三种不同模拟溶液中的基本腐蚀行为和腐蚀参数。(2)通过制作两种不同尺寸的涂层缺陷(200μm和800μm),模拟含剥离缺陷涂层管道钢,采用扫描开尔文探针(SKP)和局部电化学阻抗谱(LEIS)两种测量方法对缺陷处的Kelvin电位、局部阻抗模值等微区电化学参数进行了测量,并对腐蚀产物的进行EDS、XRD等测量和分析,得到了不同涂层缺陷尺寸、不同浸泡时间(1h、4h和24h)、不同离子含量溶液(NaCl、NaCl+Na2SO4和NaCl+Na2SO4+NaHCO3)以及不同阴极保护电位(-775mV、-925mV和-1025mV,相对于饱和甘汞电极)对涂层缺陷处微区电化学特征及其影响规律。(3)200μm剥离涂层缺陷处的Kelvin电位比800μm剥离涂层缺陷处的Kelvin电位高,且缺陷处Kelvin电位分布不均匀。剥离涂层缺陷处的局部阻抗模值最低,距离缺陷部位越远阻抗模值越大,且200μm缺陷处的局部阻抗模值大于800μm缺陷处。(4)随着土壤模拟溶液中离子种类的增加,剥离涂层缺陷处Kelvin电位增加,且缺陷处的高电位部分随着反应的继续呈现出了不均匀的态势;涂层缺陷处的交流阻抗模值最小,并随着溶液中离子数量的增加而减小。(5)随着浸泡时间的增加,剥离涂层缺陷处Kelvin电位最高,且高电位部分呈现出了分布不均匀的趋势;缺陷处的局部阻抗模值最小,且随着浸泡时间的增加而增大。(6)施加欠保护电位(-775mV)、保护电位(-925 mV)和过保护电位(-1025mV)三种不同的阴极保护电位下,剥离涂层缺陷处的交流阻抗模值呈现不同的变化趋势,保护电位下的交流阻抗模值最大,对20#管线钢的阴极保护效果最佳。