区域阴极保护技术是防止油气输送站场地下金属设施腐蚀的有效手段。由于目前站场阴极保护设计多参照长输管道阴极保护设计规范进行，难以体现站场的具体特点，阳极位置、埋深、数量等设计参数的选择往往依靠经验性的估算，保护效果的预知性较差，常常导致阳极布置和保护电流的设置不够合理，后期调试和整改工作量较大。将数值模拟技术应用于区域阴极保护中，进行保护效果评价和保护方案优选，对提高站场阴极保护的设计水平具有重要的价值。　　 报告首先分析了现有阴极保护电位分布数学模型在描述和功能上的不足，综合考虑阴极保护系统的电子通路、离子通路及将二者联系起来的界面极化行为，分析并推导了牺牲阳极和外加电流两种阴极保护方式下电位分布数学模型，在模型上体现了二者的差异；此外在模型电位分布描述方程中考虑了环境介质的不均匀性，在此基础上建立了较为完善的区域阴极保护电位分布数学模型。　　 从极化理论和测试实验两方面对较为复杂的阴极极化边界条件开展了研究。采用活化极化和浓差极化混合控制的极化理论来描述裸钢在土壤环境中的极化特性，完善了裸钢极化边界条件；分析了电流在涂层中穿越过程的两种理论模型，并根据电化学极化理论将两种模型情况下带涂层金属极化特性描述成统一的形式；并探索了测量带涂层试样极化特性的实验方法，将瞬间断电测量与常规极化曲线测试相结合来消除涂层电压降的影响，为带涂层阴极构件极化电位的数值计算提供准确的极化边界条件。此外对多种裸钢及带涂层钢在土壤介质中的极化特性进行了测量，为数值模拟提供了必要的极化边界条件数据。　　 建立了室内阴极保护模拟实验装置，测量了牺牲阳极和外加电流两种阴极保护方法下被保护构件的阴极保护电位分布，并开展了数值模拟计算，实验数据与计算结果之间变化规律一致、符合较好。将数值模拟技术应用于两个实际站场的区域阴极保护电位分布计算，得到了分布式浅埋阳极和深井阳极两种区域性阴极保护方案下的阴极保护电位分布，计算结果与现场测试数据吻合较好。室内模拟实验和实际工程验证了建模思想的正确性和数值计算方法的准确性。　　 基于上述研究，开发了区域阴极保护电位分布数值模拟软件，将模型建立、网格划分、材料物性设置、边界条件设置、计算求解与结果显示功能集成于一体，为区域阴极保护效果预测、方案优选提供了参考。