阴极保护是水下结构外腐蚀控制的重要技术手段，随着我国海洋油气开发的快速发展及向深海开发的趋势所然，传统的海洋环境阴极保护技术面临越来越多的技术挑战。特别是复杂结构(包括结构复杂以及使用材料多样化等)阴极保护系统的优化与改造设计以及效果评估等问题，成为国内外学术界和工业界普遍关注的热点，数值模拟技术的发展为解决上述问题提供了可行的方法。本文围绕海洋环境阴极保护的特点及数值模拟技术的应用开展实验和实例研究，将数值模拟技术应用到实际的海洋平台牺牲阳极阴极保护系统的效果评估和优化改造、海洋平台导管架外加阴极保护保护系统的优化设计、海底管道牺牲阳极布置间距设计和寿命预测、复杂管汇结构阴极保护效果评估与检测点的优化中，部分结果的可靠性已得到了现场测试数据的验证，其他结果或为阴极保护系统的优化设计与阴极保护系统的运维管理提供重要的数据支撑。