Мерзлота — друг или враг?
Будет заблуждением считать, что многолетняя мерзлота характерна лишь северным регионом земного шара. Более половины территории нашей страны (67 процентов) находится в зоне многолетнемерзлых пород. Это так называемая криолитозона, где  в грунтовых слоях и породах в течение двух и более лет сохраняется температура ниже нуля по Цельсию.
Неблагоприятные погодные условия не являются помехой для строительства производственных объектов различной сложности, в частности в области добывающей промышленности. В недрах земли, охваченных мерзлотой, спрятаны природные богатства: уголь, нефть, алмазы, олово, никель, медь и другие природные ресурсы и минералы. Поэтому, несмотря на сложности, связанные со строительством и эксплуатацией промышленных объектов, в криолитозоне широко развита инфраструктура.
На вечной мерзлоте возводятся магистрали, мосты, авиационные площадки, нефтепроводы, все виды подземных коммуникаций, строятся даже города. Среди них Якутск, Норильск, Воркута и другие населенные пункты. Большинство объектов устанавливаются на свайные фундаменты с использованием мерзлого грунта. 
В Сибири в условиях многолетней мерзлоты проложена разветвлённая сеть трубопроводов общей протяженностью триста пятьдесят тысяч километров. Обслуживать их — непростая задача. Законы природы изменить невозможно, и  даже в условиях «вечной» мерзлоты рано ли поздно наступает оттепель. Вокруг подземных коммуникаций грунт оттаивает.  Подземный лед и вода создают давление и, как следствие, просадку грунта. Это приводит к выдавливанию опор и фундамента,  а также деформации трубопроводов. Явление весьма распространённое, и вызвано оно прежде всего изменением климата на всей территории нашей страны и земного шара.
Строить на вечной мерзлоте сложно. Еще сложнее построенное сохранить.  В регионах мерзлоты объекты инфраструктуры выходят из строя в разы быстрее, чем в местах с более благоприятным климатом. Они имеют сравнительно низкие сроки эксплуатации (Таблица).
В криолитозоне  на промышленных объектах часто возникают аварии, приводящие к выбросам продуктов производства в окружающую среду.  За последние десять лет их количество выросло. Только в Западной Сибири ежегодно устраняется более тридцати пяти тысяч аварий в системах нефте- и газопроводов. На поддержание работоспособности подземных инженерных структур в регионах многолетней мерзлоты ежегодно выделяется до 55 млрд рублей.

Что нам стоит трубопровод в мерзлоте построить?
В  северных регионах в сезон потепления грунты становятся неустойчивыми. По мнению главного специалиста проектного института ООО «Кузнецпроектстрой» Натальи Семенихиной, при проектировании и строительстве объектов инфраструктуры в регионах мерзлоты необходимо учитывать тепловое воздействие на окружающую среду. Сооружения и подземные коммуникации должны возводиться с определенным запасом прочности. Для этого необходимы дорогостоящие материалы. Кроме того, должны использоваться специальные технологии для охлаждения почвы и сохранения мерзлоты. Как же строить  в условиях низких температур воздуха и грунта? Рассмотрим процесс проектирования и строительства трубопроводов в криолитозоне более подробно.
Изобретать велосипед не стоит. Еще в 1989 году приказом Миннефтегазстроя № 332 были приняты вневедомственные строительные нормы (ВСН) «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов в условиях вечной мерзлоты». Это негласные правила, которые должны соблюдать строители частных и промышленных объектов в условиях многолетней мерзлоты. Так, следуя поговорке «Готовь сани летом…», в летний период  строительные бригады проводят подготовительные работы: привозят  резервный грунт, транспортируют трубы на временные базы, проводят сварку и изоляцию оборудования, а также ремонт строительной техники. Главная стройка начинается зимой.  Площадка очищается от снега. Затем проводятся замеры почвы на степень заболоченности, наличия льда, определяется глубина оттаивания грунта. Когда площадка окончательно готова, строители доставляют оборудование и материалы. Далее идет работа по традиционному сценарию: рабочие бурят скважины, копают траншеи,  устанавливают сваи и опоры, проводят сварочные работы,  выполняют укладку и закрепление трубопровода. После чего устанавливают теплоизоляцию и наконец проводят испытания.

P align=justify>Мерзлота — друг или враг?
Будет заблуждением считать, что многолетняя мерзлота характерна лишь северным регионом земного шара. Более половины территории нашей страны (67 процентов) находится в зоне многолетнемерзлых пород. Это так называемая криолитозона, где  в грунтовых слоях и породах в течение двух и более лет сохраняется температура ниже нуля по Цельсию.
Неблагоприятные погодные условия не являются помехой для строительства производственных объектов различной сложности, в частности в области добывающей промышленности. В недрах земли, охваченных мерзлотой, спрятаны природные богатства: уголь, нефть, алмазы, олово, никель, медь и другие природные ресурсы и минералы. Поэтому, несмотря на сложности, связанные со строительством и эксплуатацией промышленных объектов, в криолитозоне широко развита инфраструктура.
На вечной мерзлоте возводятся магистрали, мосты, авиационные площадки, нефтепроводы, все виды подземных коммуникаций, строятся даже города. Среди них Якутск, Норильск, Воркута и другие населенные пункты. Большинство объектов устанавливаются на свайные фундаменты с использованием мерзлого грунта. 
В Сибири в условиях многолетней мерзлоты проложена разветвлённая сеть трубопроводов общей протяженностью триста пятьдесят тысяч километров. Обслуживать их — непростая задача. Законы природы изменить невозможно, и  даже в условиях «вечной» мерзлоты рано ли поздно наступает оттепель. Вокруг подземных коммуникаций грунт оттаивает.  Подземный лед и вода создают давление и, как следствие, просадку грунта. Это приводит к выдавливанию опор и фундамента,  а также деформации трубопроводов. Явление весьма распространённое, и вызвано оно прежде всего изменением климата на всей территории нашей страны и земного шара.
Строить на вечной мерзлоте сложно. Еще сложнее построенное сохранить.  В регионах мерзлоты объекты инфраструктуры выходят из строя в разы быстрее, чем в местах с более благоприятным климатом. Они имеют сравнительно низкие сроки эксплуатации (Таблица).
В криолитозоне  на промышленных объектах часто возникают аварии, приводящие к выбросам продуктов производства в окружающую среду.  За последние десять лет их количество выросло. Только в Западной Сибири ежегодно устраняется более тридцати пяти тысяч аварий в системах нефте- и газопроводов. На поддержание работоспособности подземных инженерных структур в регионах многолетней мерзлоты ежегодно выделяется до 55 млрд рублей.

Что нам стоит трубопровод в мерзлоте построить?
В  северных регионах в сезон потепления грунты становятся неустойчивыми. По мнению главного специалиста проектного института ООО «Кузнецпроектстрой» Натальи Семенихиной, при проектировании и строительстве объектов инфраструктуры в регионах мерзлоты необходимо учитывать тепловое воздействие на окружающую среду. Сооружения и подземные коммуникации должны возводиться с определенным запасом прочности. Для этого необходимы дорогостоящие материалы. Кроме того, должны использоваться специальные технологии для охлаждения почвы и сохранения мерзлоты. Как же строить  в условиях низких температур воздуха и грунта? Рассмотрим процесс проектирования и строительства трубопроводов в криолитозоне более подробно.
Изобретать велосипед не стоит. Еще в 1989 году приказом Миннефтегазстроя № 332 были приняты вневедомственные строительные нормы (ВСН) «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов в условиях вечной мерзлоты». Это негласные правила, которые должны соблюдать строители частных и промышленных объектов в условиях многолетней мерзлоты. Так, следуя поговорке «Готовь сани летом…», в летний период  строительные бригады проводят подготовительные работы: привозят  резервный грунт, транспортируют трубы на временные базы, проводят сварку и изоляцию оборудования, а также ремонт строительной техники. Главная стройка начинается зимой.  Площадка очищается от снега. Затем проводятся замеры почвы на степень заболоченности, наличия льда, определяется глубина оттаивания грунта. Когда площадка окончательно готова, строители доставляют оборудование и материалы. Далее идет работа по традиционному сценарию: рабочие бурят скважины, копают траншеи,  устанавливают сваи и опоры, проводят сварочные работы,  выполняют укладку и закрепление трубопровода. После чего устанавливают теплоизоляцию и наконец проводят испытания.

Мерзлота во власти инженерной мысли 
Но даже когда строительство трубопроводов проходит на высоком техническом уровне с использованием современной умной техники, в дальнейшем сложно поддерживать бесперебойную работу введенных в эксплуатацию          объектов. Главный вопрос, над которым до сих пор ломают головы конструкторы и технологи: как противостоять глобальному потеплению климата и сохранить мерзлоту в криолитозоне. Ведь, как было сказано выше, не холода, а оттепель вызывает разрушения подземных  коммуникаций. Сегодня специалисты-мерзлотоведы предлагают новые способы охлаждения грунтов и сохранения их устойчивости.
Среди новаторских предложений — термоизолированные обсадные колонны (термокейсы) — запатентованная технология тюменского завода «Сибпромкомплекс». В отечественной промышленности термокейсы используются редко, хотя такие примеры есть. В течение четырех лет по этой технологии ведется добыча нефти на Ванкорском нефтяном месторождении в Красноярском крае. Термокейсы представляют собой стальные конструкции «труба в трубе», где межтрубное пространство заполнено пенополиуретаном. Такая теплоизоляция снижает растепление многолетнемерзлых грунтов. Это позволяет располагать нефтяные скважины ближе друг к другу, сокращая площадь кустовой площадки, а значит, и расходы на ее обслуживание. Кроме того, в устойчивом грунте оборудование меньше изнашивается.
Для охлаждения почвы также применяют термосифоны — металлические замкнутые трубы с  незамерзающими хладоагентами. Их закладывают в несущие сваи или используют в качестве опор. Такие холодильные установки не создают дополнительное охлаждение грунта. Возможно применение и других способов сохранения мерзлоты  — вентиляция, установка криоанкеров, трубопроводов-спутников. Анализ изменений грунта, скорость оттаивания и промерзания сегодня ведется в автоматическом режиме с использованием   компьютерного моделирования и 3D-технологий.  Ведь чем сложнее задача, тем больше способов для ее решения.
Мерзлота — своеобразный источник вдохновения для конструкторов и технологов. Сегодня она во власти инженерной мысли и будет всегда представлять интерес. В  криолитозоне, несмотря на все ее коварства, находится кладовая природных ресурсов — главная сырьевая база отечественной промышленности. Дары природы можно получить только следуя ее законом, а не идя вопреки. Мы должны научиться строить  подземные  объекты  и коммуникации с сохранением природного ландшафта и флоры нашей страны.