深海中蕴藏有丰富的油气资源,开发深海油气资源能够缓解浅海油气储量逐渐枯竭导致的能源危机,有效满足不断增长的能源需求。水下油气输送结构工程是深海油气开发不可缺少的关键环节之一。多数情况下,开采出的油气资源都要通过水下油气输送结构进行集输和储运。但水下油气输送结构一般采用钢质管道,耐蚀性较差,深海环境中一旦发生腐蚀破坏,修复难度大且费用较高。因此,研究深海中水下油气输送结构材料的腐蚀行为与机制显得十分重要。利用电化学方法和表面分析技术研究了X65裸钢在不同静水压力、温度下模拟海水中的腐蚀行为。结果表明,静水压力或温度升高,均会加快X65钢的腐蚀速率。静水压力的影响机制包括扩大腐蚀产物层缝隙及促进腐蚀产物中γ-FeOOH向Fe₃O₄转化。温度不改变腐蚀产物和腐蚀类型,影响机制为通过增大腐蚀反应活性加速腐蚀。利用电化学阻抗谱,结合涂层吸水率、附着力及化学结构分析研究了涂覆X65钢在不同静水压力模拟海水中的腐蚀失效过程。结果表明,静水压力提高了溶液在涂层中的扩散系数。静水压力的影响机制为物理作用,吸水率的快速升高引发了涂层附着力的快速下降,在吸水加速与附着力下降的共同作用下,加速了涂层失效过程。利用电化学阻抗谱和表面分析技术,结合最大可能数量法、电感耦合等离子质谱等溶液分析方法研究了X65裸钢在含有硫酸盐还原菌（SRB）的模拟海水中的腐蚀行为。结果表明,在含有SRB体系中,X65钢在浸泡初期发生腐蚀,而在之后的浸泡过程中随着生物膜在试样表面的形成,X65钢腐蚀减缓,且缓蚀率与SRB生长过程相关。SRB生成的生物膜对X65钢的缓蚀起到了重要作用。基于11种电化学噪声特征参数,采用梯度提升决策树（GBDT）模型对X65钢腐蚀类型进行了判别。结果表明,GBDT模型可对混合X65钢和304不锈钢两种材料腐蚀信息的数据样本的腐蚀类型进行同时判别,准确率高达98.4%,且具有普适性。对准确性影响最大的三个特征参数依次分别为噪声电阻R_n、特征频率f_n、电位小波维数WD_E。