Technologia rur cieplnych z permafrostu jest szeroko stosowana w projektach inżynierskich w chłodnych regionach na całym świecie od połowy XX wieku,Służy jako skuteczne rozwiązanie problemów, takich jak roztopienie osadnictwa i niestabilność fundamentów w trwale zamarzniętej ziemiNajwcześniejszym i najbardziej reprezentatywnym zastosowaniem jest rurociąg Trans-Alaska, który sięga ponad 1200 kilometrów.W celu zapobiegania przenoszeniu ciepła z rurociągu do ziemi zainstalowano 1000 rur cieplnych ze stali amoniakowo-węglowej, zapobiegając tym samym roztopieniu się stałej zmarzliny i osuszaniu się fundamentów.Testy operacyjne wykazały, że te rury cieplne mogą szybko obniżyć temperaturę ścian i lodów na głębokości do sześciu metrów, utrzymując temperaturę poniżej 0°C nawet latem, zapewniając długoterminową stabilność rurociągu.

Zasada działania jest następująca: w zimne pory roku ciepło z gleby jest przenoszone przez rurę cieplną do powietrza, chłodząc i zamrażając glebę w celu zwiększenia stabilności fundamentów.W ciepłych porach roku, rurociąg cieplny automatycznie przestaje działać, uniemożliwiając odpływ ciepła i zachowując efekt "chłodnego przechowywania".ponieważ amoniak wykazuje korzystne właściwości termofizyczne w niskich temperaturach i jest chemicznie kompatybilny ze stali węglowejWspólna konstrukcja ma średnicę 89 mm, grubość ściany 6 mm, całkowitą długość 7 m i głębokość zakopania 5 m, z płetwami kondensatorów w celu zwiększenia rozpraszania ciepła.Kluczowe etapy produkcji obejmują zapewnienie czystości amoniakuOprócz kolei, technologia ta ma zastosowanie również na autostradach, mostach i wieżach przesyłowych w regionach zmarzniętych.Metody badawcze obejmują monitorowanie temperatury pola i symulację numeryczną, wykorzystując modele termiczne stanu niestabilnego do przewidywania zmian temperatury gleby, optymalizacji konstrukcji rurociągów cieplnych oraz poprawy długoterminowej stabilności i bezpieczeństwa infrastruktury w obszarach wieloletniego mrozu.