一、技术来源：
大庆油田工程有限公司自主研发。
二、基本原理
依据热棒在冬季可快速散热、冬季存储“冷量”的性能，针对长输管道在多年冻土区埋设的多年冻土条件和地质条件，考虑管道散热对多年冻土的侵蚀，采用在管道周边采用插入热棒方案，进行加固热棒周边冻结圈强度，增加冻结圈冷储量，减少冻结圈夏季融化速率，解决长输管道在多年冻土区的融沉问题。
三、工艺过程
图1 热棒-管道-土壤体系导冷散热物系平面布置图
1)根据项目冻土条件、气候条件及考虑输油管道散热情况，通过热棒-管道-土壤组成的物系热量计算，使得输油管道周边冻土融化圈不持续扩大，并增加一定的冻结圈，选择合适功率的热棒，热棒功率、结构参数、埋设深度、热棒间距及热棒布置范围等。
2)将输油管道、输送压力、周边多年冻土的变形模型简化成全约束-简支梁模型，通过计算确定热棒组间的布设间距。
3)通过数值模拟方法计算，预测管道周边多年冻土融化圈变化规律，确定热棒布设方案的长期可靠性。
图2漠大线线运营30年热棒所在土层截面温度场
四、技术特点
本技术采用建立“热棒-管道-土壤”体系方案，计算热棒体系导冷散热能力，从而确定热棒功率计布置方案参数。并通过数值模拟的方法，模拟热棒长期应用中散热、储存冷量抵御土壤吸热在管道下冻融圈演化过程。与架空管道方案相比，减少了森林砍伐和永久占地，安装方便快捷，解决了长输管道在多年冻土区的融沉问题。
五、技术水平
1)国内外首次提出直接利用非连续热棒阵解决多年冻土区长输管道融沉问题。
2)建立了“热棒-管道-土壤体系”，给出导冷散热评价方法。
3)提出了数值分析含有输油管道热源的多年冻土融化圈模拟计算模型，实现了管道周围融化圈变化情景的预报。
4)提出了基于有效应力控制确定热棒阵间距的理论分析方法。
六、能源消耗
热棒依靠自身性能在冬季快速散热、冬季存储“冷量”，无能源消耗。
七、节能减排
在多年冻土区长输管道建设中采用多年冻土区长输管道融沉防治热棒技术，与管道架空等技术相比，减少了林地砍伐，为节能减排提供了基础支撑。
八、技术应用条件
该技术适用于油气储运工程多年冻土区强融沉地区的长输油气管道建设。
九、应用实例
多年冻土区长输管道融沉防治热棒技术在漠大线、中俄二线工程中到应用，目前运行效果良好。
十、经济效益
以中俄原油管道二线工程为例，对比采用地上架空管道等方案，节省投资6.3亿元，同时埋地管道+热棒方案更有利于管道安全，减少森林砍伐，节约了管道永久用地。
(来源：中国石油和化工勘察设计协会) |
