城镇燃气管道定向钻穿越多采用外防腐层和牺牲阳极阴极保护进行联合保护。由于穿越段距离较长，牺牲阳极保护距离有限，阴极保护效果可能不满足国家标准，尤其在动态直流杂散电流干扰下，阴极保护系统容易失效或保护不足，为管道的安全运行埋下了重大隐患，管道穿越段一旦腐蚀穿孔，处理难度大，后果严重。本课题依据实际工程项目，开展城镇燃气管道定向钻穿越段阴极保护系统在直流杂散电流干扰情况下的提升改善技术。城镇燃气管道定向钻穿越段阴极保护系统的杂散电流多为动态直流干扰，数据动态变化，给阴保系统的效果评估和提升改善带来一定困难。边界元法（Boundary Element Method）是一种新数值方法，它以问题控制微分方程的基本解为基础，建立边界积分方程，对边界积分方程采用离散、插值等手段获得关于边界上未知数的线性方程组，从而求得所需的物理量。基于此，依据前期测试数据、管线路由、牺牲阳极类型及地铁分布，本课题采用边界元法建立了地铁杂散电流干扰和阴极保护系统数值模型，通过模拟镁阳极的电位和电流密度、杂散电流大小及地铁平行长度对穿越段阴极保护系统的影响，得到定向钻穿越段阴极保护电位分布规律及保护效果评估，依据评估结果，提出定向钻穿越段阴极保护系统提升改善拟采用极性排流和强制排流相结合的初步方案。同时应用边界元法对方案中各种影响参数进行了优化分析，并依据优化方案指导现场排流器的安装及强制排流站的施工、调试。经过数据测试及效果评估，定向钻穿越段阴极保护系统阴保效果得到提升改善，满足阴极保护准则，使管道安全运行得到有效保障。