La technologie des calomans du pergélisol a été largement appliquée dans les projets d'ingénierie de la région froide dans le monde depuis le milieu du 20e siècle, servant de solution efficace à des problèmes tels que la colonie dégel et l'instabilité des fondations dans un sol congelé perchellement. L'application la plus ancienne et la plus représentative est le pipeline Trans-Alaska, qui s'étend sur 1 200 kilomètres. Le long de cette voie, environ 112 000 calomans en acier d'ammoniac-carbone ont été installés pour empêcher la chaleur du pipeline de transférer dans le sol, évitant ainsi le dégel du pergélisol et la subsidence des fondations. Des tests opérationnels ont montré que ces caloducs peuvent réduire rapidement la température des parois des piles et le pergélisol à des profondeurs allant jusqu'à six mètres, en le gardant en dessous de 0 ° C même pendant l'été, assurant une stabilité à long terme du pipeline.

Le principe de travail est le suivant: pendant les saisons froides, la chaleur du sol est transférée à travers le caloduc à l'air, refroidir et geler le sol pour améliorer la stabilité du fond de teint. Dans les saisons chaudes, le caloduc cesse de fonctionner automatiquement, empêchant la chaleur de revenir en arrière et de préserver l'effet "stockage du froid". En règle générale, ces caloches thermiques utilisent une configuration en acier au carbone / ammoniac, car l'ammoniac présente des propriétés thermophysiques favorables à basse température et est chimiquement compatible avec l'acier au carbone. Une conception commune présente un diamètre de 89 mm, une épaisseur de paroi de 6 mm, une longueur totale de 7 m et une profondeur d'enfouissement de 5 m, avec des coupes à ponction condenseur pour améliorer la dissipation thermique. Les étapes de fabrication clés comprennent la garantie de la pureté de l'ammoniac, de la protection contre la corrosion, de la préparation du vide et des tests de performances thermiques. Au-delà des chemins de fer, cette technologie s'applique également aux autoroutes, aux ponts et aux tours de transmission dans les régions du pergélisol. Les méthodes de recherche incluent la surveillance de la température du champ et la simulation numérique, en utilisant des modèles thermiques à l'état instable pour prédire les variations de champ de température du sol, optimiser la conception des conduites de chaleur et améliorer la stabilité à long terme et la sécurité des infrastructures dans les zones de pergélisol.