Ống thép chôn trực tiếp được chôn trong đất, ăn mòn điện hóa là vấn đề khó tránh khỏi. Bảo vệ catốt là phương pháp bảo vệ được sử dụng phổ biến, nhưng bảo vệ catốt cho đường ống cách nhiệt phức tạp hơn nhiều so với đường ống thông thường.
Việc bảo vệ ca-tốt cho các đường ống thép thông thường tương đối đơn giản-phủ một lớp chống-ăn mòn lên thành ngoài của đường ống rồi áp dụng dòng điện bảo vệ ca-tốt. Nhưng cấu trúc của ống cách nhiệt thì khác: bên ngoài ống thép là lớp cách nhiệt polyurethane, bên ngoài lớp cách nhiệt là ống bảo vệ bên ngoài bằng polyetylen. Lớp cách nhiệt và ống bảo vệ bên ngoài đều là vật liệu cách nhiệt, tạo thành cấu trúc cách nhiệt của "lớp bảo vệ-chống ăn mòn-lớp cách nhiệt{6}}lớp bảo vệ". Mặc dù cấu trúc này tốt cho việc bảo quản nhiệt nhưng lại gây khó khăn cho việc bảo vệ catốt - dòng bảo vệ catốt bị chặn bởi lớp cách nhiệt và không thể chạm tới bề mặt của ống thép. Đây được gọi là hiệu ứng "che chắn chính".
Có hai cách chính để giải quyết vấn đề này. Một là quấn xoắn ốc cực dương hy sinh (chẳng hạn như dải cực dương hy sinh hợp kim nhôm) vào bề mặt của ống thép trần trước khi đúc sẵn lớp cách nhiệt, hàn lõi cực dương vào thân ống theo những khoảng nhất định, sau đó thực hiện tạo bọt cách nhiệt. Bằng cách này, cực dương hy sinh được bọc bên trong lớp cách nhiệt, bảo vệ trực tiếp cho ống thép. Cách thứ hai là thiết lập kênh dòng điện bảo vệ catốt chuyên dụng thông qua các phương pháp xâm lấn tối thiểu cho các đường ống hiện có được chôn dưới lòng đất và đưa dòng điện bảo vệ vào lớp cách nhiệt.
Vấn đề cách nhiệt cũng cần được chú ý khi thiết kế. Giữa ống thép làm việc và ống bảo vệ bên ngoài phải duy trì khả năng cách nhiệt tốt, đồng thời các bộ phận như khung trượt cũng phải đáp ứng yêu cầu cách nhiệt. Bằng cách này, có thể đạt được điện thế phân cực đồng đều với dòng điện bảo vệ tối thiểu.
Việc thiết kế và xây dựng hệ thống bảo vệ ca-tốt phải tuân thủ "Thông số kỹ thuật về bảo vệ ca-tốt cho đường ống thép chôn" GB/T 21448-2017. Việc bảo vệ catốt của ống cách nhiệt phức tạp hơn so với ống thông thường. Nếu không được xem xét đúng đắn trong giai đoạn thiết kế và thi công thì sau này sẽ khó khắc phục được.