区域性阴极保护技术可用于防止站场内埋地金属管道的腐蚀,但是由于设计方法和施工技术的限制,目前大多数的站场在施加阴极保护系统时都是通过反复的试验,才能达到理想的电位分布,工作量大且受到限制,不能适应要求,需要寻求新的设计方法以提高系统的设计水平。静电场原理和数值方法可以用来研究站场管道区域性阴极保护系统中电位分布和电流分布情况,因此开展站场管道区域性阴极保护数值模拟研究,对于指导系统设计、提高保护效果、节省施工时间、确保站场管道的安全具有重要的意义。　　 本文首先对站场管道阴极保护系统所涉及的电场问题进行了研究,阐明了在一定条件下,站场阴极保护区域内的电位分布遵守Poisson方程,建立了站场管道区域性阴极保护系统的物理模型,并对模型的控制方程和边界条件进行了研究,最终建立了土壤介质均匀情况下和土壤介质不均匀情况下的两种数学模型及其边值问题。　　 采用三维边界元法求解数学模型,计算过程中:采用四边形线性单元模式建立边界积分方程的离散化格式,采用高斯积分法和子单元法计算含源点单元影响系数和不含源点单元影响系数;根据半无限大土壤区域的特殊性,推导了Poisson方程的特定基本解;通过将研究区域外边界单元节点进行逆时针编号,内边界单元节点顺时针编号的方式,解决了站场区域内包含多条互不相接的埋地管道的多连通域问题的处理问题;采用Excel数据表和MATLAB拟合技术相结合的方法处理阴极极化曲线边界,实现q与u的——对应;采用“拟波阵法”求解线性方程组,从而求得管道表面的电位分布。　　 编制了基于站场管道区域性阴极保护数值模拟的MATLAB计算程序;设计了验证实验系统,利用辅助试片断电法测得了管道表面各个测试点的电位,测试结果与MATLAB边界元程序的模拟结果基本吻合,验证了本文所建立的数学模型及计算方法的可靠性。　　 分别针对站场土壤区域内仅有单根埋地管道和区域内包含两根埋地管道的情况建立了边界元模型,进行数值模拟,并根据模拟结果研究了土壤电阻率、阳极埋设方式、阳极输出电流大小、两管的相对位置变化等因素对阴极保护电位分布的影响,得出了一定的规律。