本文在总结现有国内外相关研究实验装置与实验研究方法的基础上，自行设计组装得到了本研究所需实验装置，并通过开路电位、极化曲线和交流阻抗谱（EIS）等腐蚀研究方法，对模拟破损、剥离涂层下，金属基体的腐蚀行为与阴极保护效果进行了研究；最后用数学方法对实验状态下，腐蚀体系内的阴极极化电位分布进行了模拟计算。本实验研究所设计组装的实验装置，能够较好地模拟埋地管道涂层破损、剥离状态下，金属基体的腐蚀环境，并便于各种电化学测量方法的进行。通过17天内的阻抗谱测试，研究得到，本实验研究中所设计实验装置中，在实验周期内，缝隙深处离缝口大于等于9cm位置处的工作电极有发生缝隙腐蚀的迹象，而缝隙腐蚀的诱导期大致在6天，且随着深度的增加，相应位置处的工作电极表面极化电阻减小；而其余工作电极并没有发生缝隙的迹象，而由于氧浓差的影响，随着深度的增大，极化电阻增大。通过17天后的极化曲线测试，分析得到了各工作电极在此时刻的腐蚀电流密度，并得到与阻抗谱分析结果相同的规律；此外，通过极化曲线测试，以及相关标准，还分析得到各工作电极的有效阴极保护范围，在发生缝隙腐蚀的区域，整体表现出随着x的增大，最小和最大保护电位变正的趋势。通过对施加阴极保护的各工作电极的开路电位测试，以及工作电极实验前后的表面观察，得到通电点通电、调压、断电、断电后再通电过程中，各工作电极表面的电位分布变化情况。分析得到，对于本实验研究所设计实验装置，通电过程中，各工作电极在1h左右即可达到电位稳定，而由于缝隙环境对阴极保护的屏蔽作用，随着深度的增大，电位变正，但是基于前面研究得到的有效阴极保护范围，缝隙环境对阴极保护的屏蔽作用对阴极保护效果的影响不大；调压过程中，各工作电极电位均在短时间内发生负移，但是随着深度的增大，负移量减小，也便造成通电点与缝隙内部各点电位差的增大；断电过程中，各点的电位迅速正移，且随着深度的增大，正移速度变慢，在正移过程中，并产生由里及外的电流，同时对于可能产生缝隙腐蚀的区域，也会伴随有工作电极中的Fe氧化成Fe2+的现象；停电再通电后，各工作电极的表面电位又迅速负移，但是由于停电过程中腐蚀现象的发生导致的氧消耗与pH的降低，致使在一定时间内，阴极极化效果减小，即缝隙内部工作电极受极化的程度降低。最后，通过经验公式计算与BEASY软件模拟的方法，对腐蚀环境中的阴极极化电位分布进行了数学求解，而经验公式计算结果与实验实测结果吻合程度较高，软件模拟结果与实验实测结果有较大的偏差；同时求得欲使缝隙深处工作电极受到有效阴极保护，最小极化电流约为0.39mA。