Климатический фактор потепления, о котором свидетельствует значительное число ученых и исследовательских коллективов в России и мире, оказывает существенное влияние на мерзлотное состояние многолетнемерзлого грунта, сохранение которого – один из наиболее распространенных принципов строительства на Севере. Рассматривается влияние прогнозных климатических изменений при планировании до 2050 г. на эффективность работы сезоннодействующих охлаждающих устройств, принцип работы которых построен на сезонном промораживании грунта. Проведенное моделирование показало, что в ситуации стабильного климата сохранение мерзлотного состояния многолетнемерзлого грунта реализуется без применения дополнительных мер. При потеплении с трендом 0,1 °С в год сезоннодействующие охлаждающие устройства не обеспечивают сохранение текущего уровня мерзлотного состояния грунта и требуются дополнительные меры, которые позволили бы повысить их эффективность работы в летний период. В случае более экстремального потепления с темпом 0,25 °С в год результаты моделирования показывают, что сезоннодействующие охлаждающие устройства не оказывают значительного влияния на темпы растепления грунта и решением проблемы должна стать их полная замена на системы с круглогодичным действием.
Строительство объектов нефтегазовой инфраструктуры на многолетнемерзлых грунтах является важнейшей задачей наращивания сырьевой базы всего топливно-энергетического комплекса России. Многолетнемерзлые грунты представляют собой сложную, многокомпонентную систему, состояние которой зависит от множества факторов. Построенные в таких условиях здания и сооружения с одной стороны оказывают на многолетнемерзлые грунты сложное теплотехническое воздействие, а с другой – воспринимают последствия изменения характеристик таких грунтов. Такая ситуация приводит к тому, что в процессе жизненного цикла здания и сооружения на многолетнемерзлом грунте подвергаются сложным и плохо предсказуемым деформациям. В статье представлены результаты исследования различных процессов деградации многолетнемерзлых грунтов, которые могут реализовываться на объектах строительства промышленных объектов. Проведен анализ причин возникновения деформаций инженерных сооружений газового комплекса в криолитозоне. Исследован комплекс причин, вызывающих такие деформации. Предложен комплексный критерий оценки изменений мерзлотно-геологических условий промышленных площадок. Для мониторинга и оценки условий теплообмена и прогнозирования изменения геокриологических условий многолетнемерзлого грунта предложено применять методику расчета индивидуальной характеристики температурного режима территории.
Широкое освоение и промышленная эксплуатация углеводородных месторождений полуострова Ямал ставит перед строительными и эксплуатирующими организациями важнейшие проблемы эффективной реализации строительных работ в условиях постоянно развивающегося месторождения с обязательным учетом климатических и геокриологических условий его расположения. Полуостров Ямал характеризуется неустойчивыми грунтами, подвижность которых оказывает значительное влияние на изменение пространственного положения объектов месторождений как непосредственно в процессе строительства, так и при выполнении работ по их расширению и капитальному ремонту оборудования. В статье рассматривается проблема внедрения в процесс выполнения строительно-монтажных работ на месторождениях углеводородов северной строительно-климатической зоны технологии трехмерного моделирования пространственного положения объектов обустройства. Целью внедрения данной методики совместно с трехмерным моделированием пространственного положения элементов обвязки технологического оборудования является повышение надежности и безопасности таких объектов на протяжении всего их жизненного цикла. Анализируется проблематика постановки и решения задачи выверки и монтажа оборудования и трубопроводов высокой степени заводской готовности с учетом современных технологий трехмерного проектирования и моделирования. Рассматривается модель построения трехмерного пространства с элементами геометрии обвязки технологического оборудования, привязка такой модели к существующим объектам на месторождении. Проводится анализ и математическая постановка задачи поиска оптимального пространственного положения таких моделей. Рассматриваются возможные типовые отклонения, возникающие в процессе монтажа конструкций и элементов обвязки, а также моделируется их пространственное положение. Предлагаются возможные варианты и алгоритм реализации модели на реальном месторождении.
