Ученые Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета разработали конструкцию для точного измерения температуры грунта, которая пригодится при мониторинге состояния вечной мерзлоты в районах Крайнего Севера.
Нефтегазовые компании регулярно отслеживают состояние мерзлоты. При добыче ресурсов из недр поднимается поток тепла, который может повлиять на стабильность конструкций скважины и наземных объектов. По строительным нормативам грунт должен оставаться замерзшим все время, пока стоит здание. Чтобы контролировать температуру земли, под фундаментом прокладывают специальную мониторинговую сеть с датчиками.
Минус существующих измерителей в том, что их корпуса изготавливают из стальных труб. Сталь хорошо проводит тепло, поэтому может передавать его из атмосферы в грунт и снижать точность данных. Для решения проблемы ученые предложили использовать композитный материал — стеклопластик, который имеет хорошие термоизолирующие свойства. Разработанное устройство собрано из трубок, соединенных стальными муфтами со встроенными датчиками. За счет муфты, которая контактирует с грунтом, датчики точно измеряют его температуру. Композитные сегменты исключают контакты между муфтами и случайные перетоки тепла — это позволяет точно измерить температуру в конкретной точке.
Мы планируем доработать конструкцию, чтобы можно было извлекать датчики для проверки. Пока конструкция трубки этого не предусматривает, и ею можно пользоваться только два года.
Андрей Бояринцев
Старший преподаватель кафедры геотехники Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета
На устройство получили патент. В университете планируют поставить термотрубки на испытания организациям, которые ведут геотехнический мониторинг на Крайнем Севере.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».