随着海上油气田的不断开发,近海油田的开采相对饱和,油田开采已不断转向深海区域,海底油气输送管道是海上油气生产开发系统的主要组成部分,在油气输送中起着不可缺少的作用。对于近海油田的开采,综合考虑可操作性和经济性等原因,海底管道的阴极保护措施普遍采用外防腐涂层和牺牲阳极阴极保护系统结合的形式,随着服役年限的增加,海底管道表面涂层系统不断恶化降解,牺牲阳极大量消耗,对海底管道的安全造成潜在威胁。截至目前,世界范围内的许多海底管道都将要或是已经超过其阴极保护系统的初始设计寿命。而由于边际油田的继续开采,许多海底管道仍然需要继续服役10~20年,为保证海底管道安全,急需对海底管道的阴极保护系统采取延寿措施。外加电流阴极保护延寿方法具有安装成本低、施加电流可调、环境友好等特点,相比于传统的替换和追加牺牲阳极阴极保护系统的方法,具有极大的经济优势,且外加电流方法从未在海底管道上使用。因此,研究适用于海底管道的外加电流阴极保护延寿技术,是对现有技术的突破,对在役海底管道的延寿具有十分重要的意义。本文的主要目的是提出海底管道远地式外加电流阴极保护延寿方式,先后通过数值模拟、实验室缩比实验等设计方法,研究和验证远地外加电流阴极保护延寿技术的可行性,以及远地阳极与海底管道之间的距离、施加电流大小对海底管道表面电位影响的规律。首先,通过调研和对比国内外现有延寿方法,提出一种适用于海底管道的远地式外加电流阴极保护延寿方法,通过边界元数值模拟方法,初步验证此方法的可行性,并研究其相应规律;其次,根据数值模拟得出的规律,建立实验室缩比实验模型并进行实验室实验,从实验层面验证此延寿方法的可行性及相关规律;最后,在数值模拟和实验室缩比实验的基础上,在实海环境下搭建实海试验物理模型并进行实海试验的设计,为后续的实海试验研究做准备。