La technologie des tuyaux de chaleur par permafrost est largement appliquée dans les projets d'ingénierie dans les régions froides à travers le monde depuis le milieu du XXe siècle.Servant de solution efficace à des problèmes tels que le dégivrage et l'instabilité des fondations dans le sol perpétuellement geléL'application la plus ancienne et la plus représentative est l'oléoduc Trans-Alaska, qui s'étend sur plus de 1 200 kilomètres.000 tuyaux de chaleur en acier ammoniac-carbone ont été installés pour empêcher la chaleur du pipeline de se transférer dans le sol, évitant ainsi le dégel du pergélisol et l'affaissement des fondations.Des essais opérationnels ont montré que ces conduites de chaleur peuvent rapidement abaisser la température des parois des piles et du pergélisol à des profondeurs allant jusqu'à six mètres., la maintenir sous 0°C même en été, assurant ainsi la stabilité à long terme du pipeline.

Le principe de fonctionnement est le suivant: pendant les saisons froides, la chaleur du sol est transférée par le tuyau de chaleur vers l'air, refroidissant et gelant le sol pour améliorer la stabilité des fondations.Dans les saisons chaudes, le tuyau de chaleur cesse automatiquement de fonctionner, empêchant ainsi le retour de chaleur et préservant l'effet de "stockage à froid".l'ammoniac présente des propriétés thermophysiques favorables à basse température et est chimiquement compatible avec l'acier au carboneUne conception commune comporte 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 sections de condensation à nageoires pour améliorer la dissipation de la chaleur.Les étapes clés de fabrication comprennent la pureté de l'ammoniacEn plus des chemins de fer, cette technologie est également applicable aux autoroutes, aux ponts et aux tours de transmission dans les régions de pergélisol.Les méthodes de recherche comprennent la surveillance de la température du champ et la simulation numérique, en utilisant des modèles thermiques d'état instable pour prédire les variations du champ de température du sol, optimiser la conception des conduites de chaleur et améliorer la stabilité et la sécurité à long terme des infrastructures dans les zones de pergélisol.