海管焊接接头腐蚀特性及监测方法研究进展

韩一峰，朱烨森,，陈皖滨，程堂华，胡涛勇，胡葆文，黄一

（1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州 311122；2.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁 大连 116024）

海洋油气主要通过高效、节能的海底管道方式集输[1]。海底管道面临着失效带来的双重挑战：一方面严重干扰着经济社会活动，另一方面危及人类生命和财产安全[2]。中海石油公司曾报道，1986—2016 年，中国海底管道事故的最主要原因是腐蚀[3]。另外，东海某油田管道壁也检测出了明显的腐蚀坑，部分管壁甚至已穿孔。某管线在2018 年发现了大面积腐蚀坑，最严重的蚀坑深度达到了壁厚的37%。为了解决这些问题，需要采取必要的措施确保海底管道的可持续性和安全性。

为了长距离地输运深海油气，焊接成为深海管道连接最普遍和经济的连接方式，如图1 所示。海底管线中每12 m 就需要进行一次焊接[4]，因此焊接接头成为海洋油气工程中不可避免的结构。在铺设长距离输送管道时，通常采用铺管船法将钢管逐一焊接接长，并在接口进行绝缘防腐、保温以及包覆混凝土防护层，最后将加工后的海管通过铺管船铺敷到海底。但焊接部位在焊接热循环的作用下，焊接接头各区域的材质分布和微观组织结构会发生一系列变化。例如倒置元素的迁移和分布的不均匀、显微组织的改变、焊接残余应力和焊接缺陷的出现，这些都会严重影响整个长输管线的完整性，严重时更会危及输运工程的安全运行。

图1 海洋油气开采和输运过程Fig.1 Schematic diagram of offshore oil and gas exploitation and transportation process

考虑到元素成分类型和分布，以及结构微观组织，管道焊接区域可分为焊缝区、热影响区和母材区。根据已有工程实例，海底管道焊接接头非均匀腐蚀的影响因素众多、腐蚀机理复杂。电化学方法[5-7]和电阻探针法[8]技术成熟、工程应用广泛，在获取焊接区域的腐蚀速率等基本信息具有反应及时的优势，但受限于2 种方法的测试原理，针对存在材质差异的焊接接头，难以获得其空间上的腐蚀深度分布和变化规律。同时，即便电阻探针布置靠近管道焊接区域附近，可以通过尽可能还原腐蚀环境来反馈腐蚀深度，但由于未能充分考虑到焊接区域材料和显微组织的非均匀性，导致监测结果可能过于保守。管道实际运行过程中，针对管道焊接区域的腐蚀监测手段比较有限。针对焊缝接头定期采用超声波检测是最常见的腐蚀检测方法，但该方法在深海环境下操作难度较大。近年来，电指纹法在管线腐蚀监测领域的应用逐渐普遍[9-12]，该方法可以在保证管道结构完整性的情况下获取内壁的非均匀腐蚀分布特点，但受限于电阻算法原理，该方法的监测精度并不高，且对于材质不均匀的焊接区域，测量误差会比较大。由此，针对海底管道焊接区域，设计一种可靠的非均匀腐蚀监测方法，并研究其腐蚀规律至关重要。

1 海底管道焊接区域腐蚀问题研究进展

复杂的焊接过程会形成非平衡的热循环作用，使得焊接各个区域的元素组成和显微组织发生了较大差异变化，进而增强了焊接缺陷和应力集中的敏感性[13-14]。焊接接头作为管道内的异质结构，在复杂的多相输运腐蚀介质中，容易发生各种宏观和微观尺度的耦合腐蚀问题，进而引发安全事故，造成严重的经济和人身损失[15-16]。

1.1 焊接区域的腐蚀理论

成分差异理论和活性组织溶解理论是现阶段用来解释焊接接头腐蚀发生的主要理论[1]。

1）成分差异理论。成分差异理论的差异性体现在2 方面：母材和焊缝的固有组成元素成分存在差异；母材和焊缝的固有元素组成之间的性能不相匹配。在管道焊接热循环过程中，无论是过程加热或是冷却，均会对热影响区、焊缝区和母材区的元素起到迁移变化的影响，进而导致焊接接头的各区域产生电化学性质的差异，在微观层面出现腐蚀电池效应。在宏观表现上，腐蚀电池作用导致的电偶腐蚀成为管道焊接接头腐蚀发生的最常见和最严重的类型。电偶腐蚀具有明显的空间分布特点，2 种金属的交界区域最为敏感，且通常距离交界越远，腐蚀程度相对越轻。作为焊接接头，母材、热影响区和焊缝区不可避免地存在由于元素成分和显微组织差异导致的电位差，使得电偶腐蚀问题异常明显[17-19]。Kato 等[20]研究表明，硫元素会对金属的电偶腐蚀产生重要影响，在焊接热循环作用下，母材在温度梯度的作用下会聚集来自热影响区的硫元素，进一步形成MnS 夹杂物，进而可能使得母材电位相对较低而成为阳极，母材局部腐蚀加速，在与热影响区的交界位置形成沟状腐蚀。García 等[21]进一步研究发现，低含硫钢比高含硫钢具有更好的耐蚀性，并且添加适量的Ca、Cu 等元素，可以起到稳定硫元素的作用，从而提高材料的耐腐蚀性。Castelli 等[22]研究表明，热影响区的选择性腐蚀程度与交界的母材区的Mn 元素密切相关，母材的Mn 元素越高，热影响区的局部腐蚀问题越突出，这种现象可能与Mn 和Nb 元素在热影响区中溶解密切相关。

2）活性组织溶解理论。活性组织溶解理论的根据是不同微观组织对腐蚀溶解的敏感程度存在差异，进而导致不同微观组织的溶解速度。Saarinen[23]研究指出，一旦大量马氏体和贝氏体出现在热影响区，选择性腐蚀或者是局部腐蚀就会发生。Ezuber[24]、Savva等[25]和Wranglen[26]研究发现，碳含量较高的马氏体结构，在未进行回火处理时，极易出现优先腐蚀现象。Raty 等[27]研究发现，铁素体中淬火态的碳元素是热影响区发生局部腐蚀的首要原因。Voruganti[28]研究发现，马氏体的存在会使得热影响区的腐蚀问题突出。因此，有学者提出了RI 指数概念，通过关联材料的显微组织特点来定量描述焊接接头的选择性腐蚀敏感程度。然而，也有学者持相左观点，认为微观结构的变化不足以让焊接区域出现显著的选择性腐蚀[29-30]。

3）其他理论。另有观点认为，材料中第二相的沉积，或是金属表面氧化膜的存在，也会一定程度为焊缝区或者热影响区提供局部腐蚀孕育和发展的环境[31]。

1.2 海底管道焊接区域的腐蚀影响因素

海洋腐蚀是海洋环境的重要特征。海水中存在高盐浓度、富氧状态、大量海洋微生物、海浪冲击和阳光照射等因素，使得海洋腐蚀环境极为苛刻。此外，CO2、H2S、Cl-等物质的共存也会对材料造成严重的腐蚀。海水温度受到纬度、季节和深度的影响，而油气介质温度则受地质条件和开采阶段的影响。例如，在北极地区，极限低温接近-60 ℃，而新采油气的温度却可达到100 ℃以上。环境温度的变化不仅会改变材料的腐蚀速率，还会影响材料的性能。材料自身（元素成分、显微组织）和环境因素（温度、pH 等）是决定焊接接头腐蚀性能主要因素。这些因素共同作用导致焊接区域的异质性差异，进而影响其耐蚀性。

1）金属化学成分。前文提到，焊接过程中的非平衡热循环导致焊缝熔池和母材形成了温度梯度，进一步引起了元素成分迁移，就使得焊接接头出现元素成分差异，从而改变了焊缝区和热影响区的力学、化学和物理性能，导致了焊接接头的局部腐蚀问题。在管道焊接时，为了匹配焊缝和母材的强度，以及保证可焊接性，通常会添加少量合金元素。通常在保证焊接接头强度外，适量添加某些合金元素可以改善焊缝整体的耐蚀性。在实际应用中，仍有部分合金元素由于自身电位较高，会与母材形成电位差，进而导致电偶腐蚀的发生。研究表明，添加Cr 可以提高管线钢的强度、韧性和可焊接性，并且会显著提高钢材的耐腐蚀性能[32]。此外，有研究表明，合金腐蚀产物膜的致密程度与Mo 元素含量有关，0.15%～0.25%（质量分数）的Mo 元素使得钢材表面腐蚀产物更加致密，从而使得其耐蚀性增强[33-34]，这种作用在提升X80钢的热影响区强度和耐蚀性方面更加明显[35]。然而，例如Mn 和Mg 等元素的含量超过一定阈值时，反而会削弱焊缝接头的耐蚀性能[36]。

2）显微组织结构。焊接过程中的热循环作用会显著改变母材和焊缝的显微组织。其中，决定焊缝区显微组织的主要原因是焊材类型和焊接工艺，而靠近焊缝熔池的母材由于反复的受热和冷却过程也会成为微观结构发生变化的热影响区。通常情况下，焊接形成的焊缝区和热影响区的显微组织类型相对复杂，分布相对不均匀，并且由于焊接过程不可避免地不均匀受热会使得显微组织的晶粒变得粗大，从而大幅度降低了局部区域的耐腐蚀性，极易诱发优先腐蚀。刘成虎等[37]研究发现，X70 管线钢焊缝区的主要组成成分为树枝状铁素体，热影响区则主要由粗大的铁素体、贝氏体和MA 岛状等组成，因而焊缝区的耐蚀性明显优于热影响区和母材区。梁成浩等[38]的研究表明，低合金钢和低碳钢基底的母材区常包含均匀分布的回火索氏体，热影响区和焊缝区则通常包含粗大的铁素体和珠光体晶粒，导致热影响区和焊缝区的自腐蚀电位明显低于母材区，进而热影响区和焊缝区表现为阳极，从而加速了局部腐蚀。Alizadeh 等[39]、Bordbar等[40]研究表明，经过热处理的X70 管线钢焊缝区的耐蚀性会有显著改善。此外，Zhu 等[41-43]研究发现，不同类型的铁素体在溶解速率上存在差异，并最终通过腐蚀产物的扩散和沉淀过程来影响不同区域的腐蚀差异。这些研究为提升管道耐蚀性能提供了理论基础和指导思路。

3）残余应力。在管道的焊接过程中，由于热膨胀和收缩现象，焊接接头的残余应力不可避免。这些应力会在熔池凝固后达到极高的值，甚至接近材料的屈服应力值。在此时若焊后热处理不得当，应力腐蚀问题将会成为焊接接头结构破坏的重要原因[44-47]。此外，在海底管道的随船铺设和实际输运过程中，必然会受到来自波浪流、地质运动等外部载荷。这对于内壁几何形状不连续的管道焊接区域，会极易形成应力集中的敏感区，从而导致应力腐蚀和疲劳裂纹等问题的发生[45,48-50]。

4）几何因素。在进行焊接过程中，制造形状缺陷是不可避免的，尤其在采用单面焊双面成形焊接的管道中，根部熔深很难精确控制。当管道内的输运介质处于高流速状态时，过大的根部熔深会极大扰动管内介质的流动状态，从而引起冲刷腐蚀现象[15]。在低流速的油气输运系统中，当输运介质夹带大量高温水汽时，过大的根部熔深会阻碍水汽的自由流通，导致在突起的焊缝区域形成水汽冷凝聚积的现象，形成腐蚀环境，导致腐蚀加剧[51-52]。

1.3 海底管道焊接区域的腐蚀类型

根据腐蚀失效发生的位置，焊缝区和热影响区的选择性腐蚀是最主要的局部损伤类型，如图2 所示[4]。之前已经介绍了导致管道焊接区域腐蚀的各种原因，包括焊接接头结构设计上的缺陷、材料自身的冶金缺陷、焊接工艺的选择欠佳以及焊接疲劳裂纹和残余应力的处理不当等。同时，环境因素也会对腐蚀造成影响，其中包括在管道服役时的应力状态，以及其所处的介质类型、温度、pH 和压力等参数。考虑到腐蚀行为特点，海底管道焊接区域的局部腐蚀类型主要可以分为电偶腐蚀、应力腐蚀、冲刷腐蚀、晶间腐蚀和点蚀等。

图2 基于腐蚀区域划分的焊接区域腐蚀类型[4]Fig.2 Corrosion types of weldment based on corrosion area[4]: a) preferential WM corrosion; b) preferential HAZ corrosion

1）电偶腐蚀。电偶腐蚀是海底管道焊接区域极为常见的腐蚀形式之一。Zhu 等[19]研究发现，在含3%铬元素的低合金钢焊接区域中，焊缝区在室温常压下的盐溶液中表现为阴极，但热影响区由于电位相对较低而表现为阳极，局部腐蚀明显。Montgomery等[53]研究了2 种焊材的管道焊接区域非均匀腐蚀行为，发现随着焊接过程的进行，焊缝区和热影响区中Ni 元素的不断聚集，流经焊缝区和热影响区的阳极电流加剧。Okonkwo 等[54]研究指出，由于焊接热循环作用，部分回火贝氏体会转变成马氏体，从而形成的电位差会进一步导致影响区和焊缝区之间的电偶效应增强。同时，即便当海底管道焊接区域各个焊接区域的电位差不明显时，但若母材作为阳极，由于母材与焊缝区/热影响区的面积比较大，使得焊缝区/热影响区仍旧具有较高的腐蚀速率。

2）应力腐蚀。如图3 所示，应力腐蚀是导致金属构件破坏的一种重要形式，焊接区域由于残余应力、冷却速度快等因素的影响，容易产生应力集中和强化，从而提高了应力腐蚀的发生概率。焊接区域的热影响区通常是裂纹扩展的敏感区，因为焊接过程中的高温区域会热影响到材料的微观组织，导致材料性能发生变化。如硬度增加、抗拉强度减小等[55]。对于不同种类的钢材，在焊接和热影响区出现的性能变化和应力腐蚀敏感性也不完全相同。如C-Mn 钢焊接区域中易发生应力腐蚀开裂，残余应力是主要促进因素[4,56]，而奥氏体不锈钢焊接区域则常常因为局部的晶间腐蚀而产生开裂。在工程实践中，为了降低焊接区域的应力腐蚀风险，可以采取合适的焊接工艺、选用合适的焊接材料、调整焊接工艺参数等措施。

图3 焊接区域应力腐蚀裂纹[4,56]Fig.3 Stress corrosion cracking of weldment[4,56]

3）冲刷腐蚀。导致焊接区域冲刷腐蚀发生的最主要特点是焊缝接头内壁几何尺寸的不连续性。导致这种现象的原因有2 方面：一方面，如果焊缝缝宽较大，会致使熔深过大，在焊道处管径就会缩小，使得输运介质的流通性受到阻碍，从而导致管道内壁遭受严重的冲刷损伤[57]，如图4 所示；另一方面，焊缝处的过大熔深会进一步阻碍固体介质的通过，导致固体沉积物堆积在焊接接头内壁上游面附近，从而使得管道输运气相介质的流向改变，引发顶部区域的冲刷腐蚀，导致管道壁厚减薄严重。

图4 冲刷腐蚀[57]Fig.4 Erosion corrosion[57]: a) elbow weldment; b) straight pipe weldment

4）晶间腐蚀。晶间腐蚀的发生是通过破坏晶粒间的结合强度来诱发的，这也是不锈钢焊接区域出现机械强度降低的主要原因[4]。晶间腐蚀的产生与热影响区中碳化物沉淀引起的敏化作用密切相关。在焊接过程中，焊接区域温度升高和降低时，碳化铬会在晶界处沉积，沉淀过程消耗了靠近晶界的铬元素。在温度降至完全固化时，贫铬区域在晶界形成，这个区域对腐蚀非常敏感，晶界腐蚀速率远高于基体。

2 海底管道焊接区域腐蚀监测方法研究进展

由于海底管道焊接区域的化学成分复杂，并具有多样的显微组织结构，在腐蚀性环境中很可能受到严重的非均质腐蚀威胁。为了及时快速了解海底管道焊接区域的腐蚀特点，评估不同焊接区域的局部腐蚀程度，研发并应用有效合理的监测措施对于海底管道流动安全保障非常有必要。

2.1 腐蚀挂片法

腐蚀挂片技术是一种成熟、易于操作且使用成本低的监测方法，通过定期测量在海底管道环境下的金属挂片质量变化来计算平均腐蚀速率。这些金属挂片的材质与海底管道焊缝相同，形状也可根据实际工况进行选择。通常在海底管道入口和出口处安装腐蚀挂片，在每月或数月的间隔中取出观察和称量，以推算平均腐蚀速率和分析局部腐蚀状况。然而，该技术无法及时反馈油田生产变化对腐蚀的影响，且测量周期长，因此所得到的平均腐蚀速率结果具有一定的局限性。

2.2 线性极化法

线性极化法是一种响应迅速、灵敏度高、同时具备不过度干扰测试体系平衡性的管道腐蚀监测技术。然而，该技术的应用范围较为有限，仅适用于具有较好导电性的电解质环境。此外，由于线性极化法的测试和分析原理是参照腐蚀动力学原理，与其中的Stern 常数值密切相关，但在实际应用中该值却又比较难以准确获得，因而采用估算Stern 常数值的方式会使得监测误差较大[58]。虽然可以使用实验获得特定的Stern 值，但随着腐蚀过程的持续进行，管道的B值在不同时刻会发生变化，因此难以实现实时分析中B值的准确性。此外，由于管道焊接区域的材质不均匀，不同区域的真实Stern 值可能会略有不同，因此线性极化法在该区域的准确度较低[59-60]。

2.3 电化学阻抗谱法

电化学阻抗谱法是一种精确、可靠的管道腐蚀监测技术。它通过频率域测量，获得电化学阻抗信息，并分析腐蚀的动力学和结构信息。该技术施加的信号微弱，且不会影响管道体系。并分析阻抗谱特点，可得到不同焊接区域的极化电阻，研究腐蚀反应机理，判断不同区域的耐蚀性能。电化学阻抗谱法是提高海底管道腐蚀监测精度和灵敏度的关键技术之一，对于管道的安全运行具有至关重要的作用[61-62]。

2.4 电化学噪声探针

电化学噪声技术是一种通过监测腐蚀时腐蚀电位或者电偶/电池电流的微小波动，并设定点蚀系数来间接计算点蚀程度或局部腐蚀趋势的技术。该技术采用的信号微弱，不会影响金属结构的性能，因而在金属腐蚀监测领域被广泛应用。电化学噪声技术的分析方法通常采用频域分析和时域分析。在时域分析中，通过计算电位、电流的噪声标准偏差和点蚀指数，来进一步判断腐蚀类型和速率，从而实现有效监测和管理腐蚀对金属结构的损害。Ma 等[63]、Xia 等[64-65]在研究中对电化学噪声技术在金属腐蚀监测中的机理、分析方法及应用进行了系统的分析和讨论，为电化学噪声技术的应用提供了重要的理论依据。

电化学噪声技术作为一种原位腐蚀监测方法，不需要施加外界扰动，尤其是该技术在对管道的局部腐蚀的监测分析过程中，具有尤为明显的优势。但是在管道焊缝的监测中，由于焊接接头处材质的不连续性，需要对电化学噪声结构形式做进行进一步优化，研究更适合非均匀腐蚀的分析模型，并进一步进行深入的数据分析及其理论应用研究。

2.5 电阻法

电阻法（Electrical Resistance，ER）是一种监测局部区域电阻变化来反映腐蚀程度的方法。该技术所采用的测量原理简单、系统可靠，已在油气工程中得到成熟并广泛的应用。与电化学方法相比，电阻法具有更广泛的场景适用范围。例如即使在电阻率较高的溶液体系中、或监测对象电极的表面有腐蚀产物覆盖、亦或是被导电性较弱物质阻隔的情况下，电阻法仍然能够快速响应，并具有一定的准确性。目前的电阻探针技术也有明显的局限性，即传统的电阻探针只能测得单一材质探头的电阻变化，进而反映管线钢的平均腐蚀情况，无法有效监测例如像管道焊缝接头这样具有典型材质非均匀性的结构的局部腐蚀。因此，需要进一步研究如何提高电阻法在检测焊缝处腐蚀方面的检测灵敏度，以及提高测量精度和准确性等技术改进。

针对管道焊接接头的非均匀结构特点和非均匀材质分布特性，电指纹法（Field Signature Method，FSM）作为近年来不断发展的一种高效可靠的局部腐蚀监测手段被加以应用[9-12]。FSM 法通过在管道的外壁布置具有规律性排布的电极矩阵，将管道目标区域划分成小的矩形分区，通过设计特制测量电路来测量各个分区的电阻变化，从而反映管道的局部壁厚信息，如图5 所示[66]。当管道发生腐蚀时，FSM法可以精确定位该腐蚀区域并反映该区域矩阵所测得的电阻变化，即腐蚀深度。相比传统的电阻探针，FSM 方法的测量灵敏度达壁厚的1/1 000[67]。FSM 法当前更多应用于单一材质管道，因而使用的温度补偿元件通常为同一个，这对于管线沿着路由方向存在温度变化的场景有所限制，导致其温度补偿效果较差，进一步影响测量分辨率和精度。但是，FSM 法在工程应用中最具优势的是其无需破坏管道的完整性，并可以通过在外壁布置感知阵列点来监测内壁的腐蚀程度，这为该方法在已建工程后续监测实施应用提供了条件。因此，在实际应用时，需要综合考虑FSM 法的优缺点和要求，通过继续升级阵列布置形式、温度补偿方案以及电阻优化算法，以确保其准确性和可靠性。

图5 FSM 技术在管道焊接区域腐蚀监测中的应用[66]Fig.5 Application of FSM technology in corrosion monitoring of pipeline weldment[66]

近年来，一种采用环状分区电阻监测的新型管道内壁腐蚀监测技术被广泛关注[68-70]。该技术采用一对环分别作为腐蚀元件和温度补偿元件，故而被称为双环电阻探针（Ring Pair Electrical Resistance Sensor，RPERS），如图6 所示。其中使用的环组与被监测的实际管道材质一致，通过将环组中的环设计成完全一样的几何形状，从而消除了由于几何、温差以及压力所带来的测量误差。同时，该技术将环形探针外壁布置了等间隔分布的感知探头，可以进行360°全周向多象限分区，从而实现了管道全周向的非均匀腐蚀监测。参照以上技术特点，通过进一步将焊接接头的母材区、热影响区、焊缝区分别加工成阵列环形探针，并研发快速响应的高精度微电阻测量仪，可以实现对焊接接头的局部腐蚀深度监测。此外，双环电阻探针技术可以深度结合电化学测量方法，获取更为全面的局部腐蚀信息[70-71]。通过这种腐蚀监测方法，可以实现对焊缝区的及时监测和预报，提高管道安全性和可靠性。该技术的监测精度和范围与环形传感器的壁厚大小及分辨率有关，因此需要在实际应用中根据不同情况进行优化和调整。

受应试教育观念的影响，许多教师、家长都把关注的重点放在学生考试科目的学习上，忽略了学生身体素质的提高，不重视甚至反对学生参与各种体育运动，而足球学习、训练的时间都比较长，难以获得教师和家长方面的大力支持。同时，由于足球运动往往比较激烈，学校和家长担心学生的安全问题，于是相互之间形成了一种默契，逐渐减少学生的足球教学比例，或者改为“重理论，轻实践”的教学方式，使得足球教学失去了真正的意义。

图6 基于双环电阻探针的管道内壁腐蚀监测传感器[68-70]Fig.6 Corrosion monitoring sensor on inner wall of pipe based on RPERS[68-70]

2.6 电感探针

电感探针则是一种通过监测金属损失带来的内部磁阻信号变化来反映腐蚀程度的测试技术。该技术在探针外表面置入一薄金属片，并通过测量探针内线圈磁阻信号的变化，来分析计算金属的腐蚀速率。美国Cortest 公司的电感探针已在工程中广泛应用。与传统的电阻法相比，电感探针的测量精度更高、分辨率更优、场景适用性广、抗干扰性能好。此类探针可以高效地发现管道内壁的腐蚀情况，并可及时采取防腐措施，确保管道运行的安全可靠性。电感探针虽然精度高，但其价格较高，而且相对较易受到探头材质和管道环境的影响，因此在具体应用前需要进行详细评估，并选择恰当的型号和参数。

2.7 光纤传感技术

光纤传感技术作为一项先进技术，已广泛应用于管道腐蚀监测领域。该技术通过监测管道壁厚变化或腐蚀裂纹等指标，检测管道的腐蚀情况。光纤具有耐腐蚀、轻量化、高韧性以及宽传输频带等特点，使其在高温高压环境下表现优异。特别是在管道焊接区域的腐蚀和开裂监测方面，光纤传感技术具有很好的适用性。然而，它需在管道建设时期与管道一起铺设。另外，光纤传感器易受外部干扰，可能会产生大量虚假信号，需要通过大量数据分析来调整和优化算法以提高精确度。

3 结语

焊接接头作为海底管道流动安全风险最高的区域，对其开展腐蚀机理研究以及实施有效的腐蚀监测，对保障管线流动安全具有十分重要的意义。考虑到管道焊接接头材质以及结构的非均匀性，对焊接接头进行轴向异质区域和周向同质区域的空间分离以及联合分析，是精准掌握焊接接头非均匀腐蚀的关键。因而，一方面可加强焊接接头局部腐蚀的实验室研究和数值模拟计算，揭示局部腐蚀关键影响因素及影响规律；另一方面，加强实际工程中海管焊接接头腐蚀失效案例的统计及分析，为海管焊接接头局部腐蚀评估建立参考依据。

针对真实海底管道焊接接头腐蚀监测，必须整体考虑监测可靠性、测量精度以及经济性，在监测方式选择上重点还原焊接接头的结构组成和电化学完整性。对于新型在线监测手段，一方面要不断增强监测方法在焊接接头应用的适应型，另一方面要不断增强数据积累和数据挖掘，深化监测数据的融合，为海底管道焊接接头局部腐蚀机理研究和管道完整性管理提供技术支撑。