под трубопроводом. Интенсивность теплового воздействия трубопро-
вода на грунт зависит от ряда причин, в числе которых изменение
природно-климатических условий в полосе строительства трубопро-
вода, режимы его эксплуатации, состояние грунта.
При наличии инструмента прогнозирования процесса оттаивания
грунта, важным параметром которого является ореол оттаивания во-
круг трубопровода, уже на этапе проектирования на ряде участков
прокладки трубопровода возможно избежать применения дополни-
тельных мероприятий без ущерба для безопасности будущей эксплуа-
тации трубопровода. Для действующих трубопроводов указанный ин-
струмент позволит своевременно принимать меры и разрабатывать
технические решения, направленные на стабилизацию проектного по-
ложения и повышение надежности трубопровода.
Выбор инструмента прогнозирования процесса оттаивания вокруг
трубопровода представляет собой серьезную задачу. Это обусловле-
но сложностью получения и обработки исходных данных, а также
необходимостью создания прогнозной модели, адекватной особенно-
стям трубопроводов и исходным данным для расчета, обеспечивающей
приемлемую точность и предоставляющей информацию о динамике
процесса оттаивания вокруг трубопровода на протяжении значитель-
ного интервала времени.
Исходные данные.
Вследствие того что тепловое взаимодействие
трубопровода и ММГ определяется большим количеством факторов,
таких как параметры трубопровода, условия его эксплуатации, свой-
ства грунтового массива, климатические условия и др., при прогнози-
ровании ореола оттаивания важно определить наиболее значимые из
них. Предлагаемый перечень исходных данных, необходимых и доста-
точных для приемлемой точности рассматриваемой модели, предста-
влен в табл. 1.
Моделирование теплового взаимодействия системы “атмосфе-
ра–грунт–трубопровод–транспортируемый продукт”.
Вмещающий
трубопровод грунтовый массив представляет собой сложную неравно-
весную термодинамическую систему, температурный режим которой
зависит не только от теплового взаимодействия трубопровода с ММГ,
но и от теплообмена на поверхности грунта, который включает в себя
радиационный теплообмен, кондуктивный и конвективный теплооб-
мен между грунтом и воздухом, а также теплообмен фазовых превра-
щений поровой влаги [1]. Помимо этого на размеры ореола оттаивания
грунта вокруг трубопровода оказывает влияние множество факторов,
которые в ряде случаев носят случайный характер, в их числе наличие
на поверхности растительного и снежного покровов.
74
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 1
