ظروف الجيولوجيا والتربة الفريدة في منطقة القطب الشمالي تحدد تحديات هائلة لتصميم الأنابيب التقليدية، مثل عمق دفن الأنابيب ودرجة حرارة تشغيل الأنابيب التي لا يوجد لها معايير قياسية للالتزام بها. استنادًا إلى دراسة نموذج حسابي لتوصيل الحرارة في التربة المجمدة بمشروع أنابيب الغاز الطبيعي في ألاسكا المخطط له ، تمت دراسة تغيرات مجال درجة حرارة التربة حول أنبوب نقل الغاز في أعماق مختلفة ودرجات حرارة تشغيل مختلفة. تشير النتائج الحسابية إلى أن درجة حرارة التشغيل الإيجابية بقيمة 5 درجات مئوية تزيد من تدهور التربة المجمدة ، وعمق الذوبان تحت الأنبوب يتأثر أساساً بدرجة حرارة تشغيل الأنبوب. في ثلاثة أنماط مختلفة من الدفن السطحي والمتوسط والعميق ، يبلغ أقصى عمق للذوبان خلال 30 عامًا على التوالي 4.2 متر و 5.5 متر و 6.5 متر على التوالي ، حيث يحظى نمط الدفن العميق للأنبوب بتعزيز تطور المنطقة المذابة. يمكن للأنبوب البارد بدرجة -1 درجة مئوية حماية التربة المجمدة ، ورفع الحد الأعلى للتربة المجمدة الاصطناعية لعدة سنوات والحفاظ على تربة أساس الأنبوب في حالة تجمد ، حيث يرتفع الحد الأعلى للتربة المجمدة الاصطناعية تحت الأنبوب إلى 0.38 متر و 1.09 متر و 1.55 متر على التوالي في ثلاثة أنماط مختلفة من الدفن. يوصى باعتماد طريقة الرفع السطحي للأنبوب في منطقة التربة المجمدة الاصطناعية غير المستمرة ، وفي الوقت نفسه ، من خلال ضبط درجة حرارة تشغيل الأنبوب لتكون قريبة من -1 درجة مئوية ، فإنه لا يتم ضمان سلامة هيكل الأنابيب فحسب ، بل يتم حماية البيئة التربية المجمدة ، ويمكن أيضًا تقليل عمليات البناء وخفض الاستثمار في المشروع.

التربة المجمدة ، أنابيب نقل الغاز ، مجال درجة حرارة التربة ، درجة حرارة تشغيل الأنابيب ، الدفن ، التقييم العددي