本文采用通用有限元软件ANSYS进行数值计算结合电化学极化和不同阴极保护实验数据分析对比,研究边界截取、介质电阻率、阴阳极间距、阴阳极边界条件、阴极涂层破损率和电源变化对阴极保护系统电位分布的影响。有限元要求计算的边界区域是有限的,而对于埋地或浸水管道等阴极保护系统,除了在地面或水面以上是绝缘空气组成的界面,其在纵深方向和管道长宽方向上均是由介质组成的无限域。截断边界取得过小,可能导致计算结果误差较大；取得过大,将导致所需的计算机内存很大而浪费机时甚至无法计算。因此,在计算这样的阴极保护系统时我们需要从计算成本和计算精度两方面综合考虑。本文在一定介质电阻率、阴阳极边界条件、几何尺寸及阴阳极间距不变的情况下,研究了半无限域截断边界大小对管面电位分布的影响规律。结果表明,随着相对深度和相对宽度的增大,近阳极管面电位逐渐升高,远阳极管面电位逐渐降低,整个管面的电位趋于均匀,接近半无限域的实际电位分布状况。而相对长度对管面电位影响很小。另外,介质电阻率增大、管径增大,阴阳间距减小,临界截断边界尺寸可以相应减小。对于长输管线外加电流阴极保护系统,管线的涂层破损率和管线所处的介质环境以及管线与辅助阳极的距离等都能对管线表面电位分布造成影响。阴极涂层破损率越小,介质电阻率越小,阴阳间距越大,能使管面电位分布均匀且保护距离更远。管径越大,管面电位越正,且分布越不均匀。为了节约能源或让电力线穿透得更远,常选择脉动直流电压作为阴极保护电流的来源。对大范围阴极保护系统研究表明,脉动直流频率越高,远阳极端得到的阴极电流增大,且电位更趋均匀。对含狭缝挡板结构的阴极保护系统,缝隙结构尺寸对介质回路电阻影响很大,缝宽越大,缝隙电阻越小,电位突起越高。缝宽不变时,板管距越小,沿管长方向电阻越大,正对狭缝区域电位突起更厉害。实际阴极保护系统电位计算结果与实测值对比,二者在规律上是完全一致的,只是在某些位置上数值存在一定的误差。