近些年来,随着我国国民经济和社会发展对电能与化石能源需求的快速增长,高压直流输电工程和油气管道工程的建设也发展迅猛。由于电能和油气负荷中心主要集中在土地资源紧张的经济发达地区,所以直流接地极与埋地金属管道邻近的情况时有发生。直流接地极入地电流会对管道产生电化学腐蚀,同时,管道还要受到土壤腐蚀的影响。因此,在考虑管道电化学腐蚀和土壤腐蚀的情况下,须对管道采取合适的防护措施、制定详细的防护方案,旨在将管道电化学腐蚀速率降低到允许的限值范围内,这对保障直流接地极周围埋地金属管道的安全运行具有重要意义。根据法拉第电腐蚀定律,管道的电化学腐蚀量与泄漏电流密度成正比。因为CDEGS软件的MALZ模块能搭建任意土壤结构下的金属导体模型,并计算各段导体表面泄漏电流密度,所以,本文首先建立了直流接地极周围埋地金属管道的等效电路模型、模拟实验平台和CDEGS仿真模型,通过对比管道泄漏电流密度的理论值、实验值和仿真值,验证了CDEGS仿真模型对泄漏电流密度计算结果的准确性。其次,为减小电化学腐蚀对管道的影响,在所建立仿真模型的基础上,分别研究了分段绝缘防护、敷设缓解线防护、集中接地排流和强制阴极排流等4种常用的防护措施,对其降低管道泄漏电流密度的效果。再次,结合管道防腐层破损率、管道检测周期、防腐层破损点检测技术和接地极运行工况,提出了管道防腐层破损点处的电化学腐蚀速率计算方法,并研究了土壤电阻率对不同防护措施效果的影响。最后,根据管道行业的剩余壁厚评价标准,在叠加管道土壤腐蚀的影响下,提出了管道的电化学腐蚀速率限值,在此基础上进一步研究了不同类型土壤环境下管道防护措施的选取和防护方案的制定。同时,总结了在任意土壤环境下,直流接地极周围埋地金属管道防护措施的选取与防护方案的制定流程。本文研究成果为工程设计前期,直流接地极周围金属管道腐蚀速率的计算,以及管道防护措施的选择与防护方案的制定,可提供理论基础和设计思路。