杂散电流主要形成局部腐蚀,管道流入杂散电流的一段被称为阴极,流出的部分被称为阳极。一般在阳极区会发生金属的腐蚀,如果破损部分没有被及时发现,长期的腐蚀会造成管道穿孔,造成不可估量的严重事故。直流杂散电流的危害远远高于交流杂散电流,本文主要研究直流杂散电流对埋地金属管道的影响。本论文采用数值模拟方法加入到杂散电流腐蚀的研究中,用COMSOL Mulitiphysics软件中的腐蚀模块进行研究,用物理模拟进行验证。本文的研究内容如下:(1)本文首先研究了不同的二维模型,研究了单根管道模型、平行管道模型及垂直管道模型,得出用牺牲阳极的方法可以保护管道,未受管道模型的模型电解质电势为0 V-1 V左右,保护管道的电势降到了负值,得到了保护。(2)本文用数值模拟的方法分别研究了三维模型单根管道模型、平行管道模型、互成度角管道的模型模型,分别对它们进行了相应的阴极保护研究,随着土壤电导率的增大电解质电势呈现增大的趋势说明土壤电导率增大促进腐蚀,随着外电压的增大电解质电势呈现增大的趋势说明外电压也可以促进腐蚀。可以采取相应的措施减少外电压及选择土壤电导率较小的地方进行施工。电解质电势随着外电压的增大而增大;不同的埋设角度不会影响电解质电势的数值,对电解质电势的趋势会有一定影响。(3)实验对验证数值模拟具有重要的作用,实验模拟的结果与数值模拟的出的结果基本上是一致的,采用杂散电流收集网和排流的措施可以有效减小杂散电流腐蚀,其中极性排流能使电势降到-0.85 V以下,对管道有很好的保护效果。