Технология тепловых труб в вечной мерзлоте широко применяется в инженерных проектах в холодных регионах по всему миру с середины 20-го века, служа эффективным решением таких проблем, как осадка при оттаивании и нестабильность фундаментов в многолетнемерзлых грунтах. Самым ранним и наиболее показательным применением является Трансаляскинский нефтепровод, протяженность которого составляет более 1200 километров. Вдоль этого маршрута было установлено около 112 000 аммиачно-углеродистых стальных тепловых труб для предотвращения передачи тепла от трубопровода в грунт, тем самым избегая оттаивания вечной мерзлоты и просадки фундамента. Эксплуатационные испытания показали, что эти тепловые трубы могут быстро снижать температуру стенок свай и вечной мерзлоты на глубине до шести метров, поддерживая ее ниже 0°C даже летом, обеспечивая долгосрочную стабильность трубопровода.

Принцип работы заключается в следующем: в холодное время года тепло от грунта передается через тепловую трубу в воздух, охлаждая и замораживая грунт для повышения устойчивости фундамента. В теплое время года тепловая труба автоматически прекращает работу, предотвращая обратный поток тепла и сохраняя эффект «холодного хранения». Как правило, в этих тепловых трубах используется конфигурация углеродистая сталь/аммиак, поскольку аммиак обладает благоприятными теплофизическими свойствами при низких температурах и химически совместим с углеродистой сталью. Общая конструкция имеет диаметр 89 мм, толщину стенки 6 мм, общую длину 7 м и глубину заложения 5 м, с оребренными секциями конденсатора для улучшения рассеивания тепла. Основные этапы производства включают обеспечение чистоты аммиака, защиту от коррозии, подготовку вакуума и испытания тепловых характеристик. Помимо железных дорог, эта технология также применима к автомагистралям, мостам и линиям электропередач в районах вечной мерзлоты. Методы исследования включают полевой мониторинг температуры и численное моделирование с использованием нестационарных тепловых моделей для прогнозирования изменений температурного поля грунта, оптимизации конструкции тепловых труб и повышения долгосрочной стабильности и безопасности инфраструктуры в районах вечной мерзлоты.