七、建立地下构筑物的模型
在此用途中，用模型工具开展管道阴极保护系统的设计。应用集中在两条管道互相交叉的区域。
l 第一条管道：
第一条管道埋于10 m深度，对600 m长的管段建立了模型。它与全长
700 m的第二条管道交叉成30°角。
l 第二条管道：
第二条管道埋于5 m深度，对500 m长的管段建立了模型。在其两端，
第二条管道与第三条管道交叉成45°角。第三条管道全长也是700 m。
两条管道交叉点的坐标为x=0与y=0。每根管道的外径为1 m，管道防腐层厚度6.0 x10-4m。
每个分开的管道阴极保护系统安排了一系列远地阳极地床，它们沿着管道长度成一定间距交错布置。
选用的阳极是高硅铸铁阳极。阳极长2.133 m，直径0.67 m，横截面积0.46 m2，标称发生电量为3.5A至5.0 A。
图4 BEASY模型显示模型中涉及的管道
用边界元“管子”单元，其假定有个均匀的径向电流密度分布。管子型单元适用于沿着管道有充足的平均电位与电流密度分布的情况（即管子圆周的周围是不需要变化的）。电位水平和电流需要量可以用于设计目的，但是用这样类型的单元不能表达非常局部的缺陷的影响。缺陷的分析需要表面单元。
八、有防腐层的管道
表面有防腐层的管子可以用几种方法建立模型。可以将防腐层看做是个优良的绝缘体，是阻挡电流流动的高电阻屏障，或者是选择性阻挡离子流动的屏障，允许水分、溶解气体和离子成分渗透到达管子。在分析中，假定防腐层是个高电阻屏障，电阻率为5 x 103 Ωcm。这样将防腐层作为与通过土壤的IR降（或电压）串联的电阻，有效地建立起模型。能够用下式表达输出到管子有防腐层管段的电流：
式中，φ是防腐层表面的电位，φcorrosion是防腐层下面金属的腐蚀电位，ρ是防腐层材料在空气中的电阻率，d是防腐层的厚度。
九、 第一条管道的优化
此时已经规定了管道的布置，并规定了大地的特性。用户必须对阴极
保护系统的设计制定一些总的规定。
9.1 初始设计
初始设计内容包括：
— 阳极数量：5支
— 两支连续安置的阳极之间的最小距离：1 m
— 阳极与管子之间的最小距离：5 m
— 阳极与管子之间的最大距离：15 m
— 阳极的初始位置（网格点）：152、186、194、218、264
— 每支阳极的初始电流密度：-12000 mA/m2
— 初始电流：-5.52 A
9.2 优化方案
对第一个事例建立了模型，第一条管道有损坏的防腐层，沿着管道全
长度的10%裸露出钢管。
应用的目标要使管道尽可能接近达到-850 mV，并且，在所有情况下，处于-850 mV至-1500 mV的范围内。
变量包括电流密度、水平坐标和每支阳极的深度。然后，软件会自动努力找到满足这些要求的设计方案。
图5 第一条管道的优化函数的演化
如图6所示，在显示屏上将会显示整个设计过程，包括优化函数的演化、纵向组分和每支阳极的电流密度。
图6 第一条管道优化设计过程中几个参数的演化
图7所示是沿着管道的电位分布在优化前后的不同情况。
图7 沿着第一条管道的电位分布
图8 第一条管道布置的阳极初始位置与最终位置
十、 第二条管道的优化
在第二条管道上现在采用相同的优化程序。但是，在此事例中，假定
处于分开的阴极保护系统，因此管道系统之间存在干扰的机会。这已经包括在模型之中。
10.1 初始设计
第二条管道埋深5 m，设计进行了优化。采用第一项研究中的第一条管
道阴极保护系统的数据。
第二条管道的初始设计内容包括：
— 阳极数量：4支
— 两支连续安置的阳极之间的最小距离：1 m
— 阳极与管子之间的最小距离：5 m
— 阳极与管子之间的最大距离：15 m
— 阳极的初始位置（网格点）：115、39、86、134
— 每支阳极的初始电流密度：-12000 mA/m2
— 初始电流：-5.52 A
10.2 优化方案
第二条管道也有损坏的防腐层，沿着管道全长度的10%裸露出钢管。
设计目标与第一个事例相同。
图9 第二条管道的优化函数的演化
如图10所示，显示屏上将会显示优化函数的演化、纵向组分和每支阳极的电流密度。
图10第二条管道的优化设计过程中几个参数的演化
图11所示是沿着第二条管道的电位分布在优化设计前后的不同情况。
图11沿着第二条管道的电位分布
图12第二条管道布置的阳极初始位置与最终位置