ท่อเหล็กที่ฝังโดยตรงจะถูกฝังอยู่ในดิน และการกัดกร่อนด้วยเคมีไฟฟ้าเป็นปัญหาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ การป้องกันแบบแคโทดเป็นวิธีการป้องกันที่ใช้กันทั่วไป แต่การป้องกันแบบแคโทดสำหรับท่อหุ้มฉนวนนั้นซับซ้อนกว่าท่อธรรมดามาก
การป้องกันแคโทดของท่อเหล็กธรรมดานั้นค่อนข้างง่าย-โดยการเคลือบชั้นป้องกัน-การกัดกร่อนที่ผนังด้านนอกของไปป์ไลน์ จากนั้นใช้กระแสป้องกันแคโทด แต่โครงสร้างของท่อฉนวนนั้นแตกต่างกัน: ด้านนอกของท่อเหล็กเป็นชั้นฉนวนโพลียูรีเทนและด้านนอกของชั้นฉนวนเป็นท่อป้องกันด้านนอกโพลีเอทิลีน ชั้นฉนวนและท่อป้องกันด้านนอกเป็นทั้งวัสดุฉนวน ซึ่งสร้างโครงสร้างฉนวนของ "ชั้นป้องกันการกัดกร่อน-ชั้นฉนวน-ชั้นป้องกัน" แม้ว่าโครงสร้างนี้จะดีต่อการเก็บรักษาความร้อน แต่ก็นำมาซึ่งปัญหาในการป้องกันแคโทด - กระแสการป้องกันแคโทดถูกบล็อกโดยชั้นฉนวนและไม่สามารถเข้าถึงพื้นผิวของท่อเหล็กได้ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า-เอฟเฟกต์ "การป้องกันหลัก"
มีสองวิธีหลักในการแก้ปัญหานี้ หนึ่งคือการพันเกลียวแอโนดบูชายัญ (เช่นแถบแอโนดบูชายัญโลหะผสมอลูมิเนียม) เข้ากับพื้นผิวของท่อเหล็กเปลือยก่อนที่จะสร้างชั้นฉนวนล่วงหน้า เชื่อมแกนแอโนดเข้ากับตัวท่อในช่วงเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงทำโฟมฉนวน ด้วยวิธีนี้ แซคริฟิเชียลแอโนดถูกห่อไว้ภายในชั้นฉนวน เพื่อปกป้องท่อเหล็กโดยตรง อีกประการหนึ่งคือการสร้างช่องทางป้องกันกระแสแคโทดโดยเฉพาะโดยใช้วิธีการบุกรุกน้อยที่สุดสำหรับท่อที่มีอยู่ซึ่งถูกฝังอยู่ใต้ดินและนำกระแสป้องกันเข้าสู่ชั้นฉนวน
ปัญหาเกี่ยวกับฉนวนต้องคำนึงถึงเมื่อออกแบบด้วย ควรรักษาฉนวนที่ดีไว้ระหว่างท่อเหล็กที่ใช้งานกับท่อป้องกันด้านนอก และส่วนประกอบต่างๆ เช่น ฉากยึดเลื่อน จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของฉนวนด้วย ด้วยวิธีนี้ สามารถรับศักยภาพโพลาไรเซชันที่สม่ำเสมอได้ด้วยกระแสไฟฟ้าป้องกันขั้นต่ำ
การออกแบบและการสร้างการป้องกัน cathodic ควรเป็นไปตาม "ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการป้องกัน Cathodic ของท่อเหล็กฝัง" GB/T 21448-2017 การป้องกันแคโทดของท่อหุ้มฉนวนมีความซับซ้อนมากกว่าการป้องกันท่อธรรมดา หากไม่พิจารณาอย่างเหมาะสมในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและการก่อสร้าง จะแก้ไขได้ยากในภายหลัง