Όταν σκάβετε έναν μονωτικό σωλήνα που λειτουργεί εδώ και πέντε ή έξι χρόνια, μερικές φορές μπορεί να δείτε σκηνές όπως αυτή: ο αφρός πολυουρεθάνης είναι μαυρισμένος, θρυμματίζεται εύκολα όταν συμπιέζεται και ακόμη και διαρρέει νερό. Η πρώτη αντίδραση πολλών ανθρώπων είναι "εισόδου νερού" ή "γήρανσης", αλλά μετά από προσεκτικότερη εξέταση, η ρίζα του προβλήματος βρίσκεται συχνά σε έναν δυσδιάκριτο δείκτη-την αναλογία κλειστών-κυττάρων.
Η αναλογία κλειστών κυψελών-είναι μία από τις βασικές παραμέτρους για τη μέτρηση της ποιότητας του άκαμπτου αφρού πολυουρεθάνης. Στην ιδανική περίπτωση, ο αφρός πολυουρεθάνης θα πρέπει να έχει μεγάλο αριθμό ανεξάρτητων, κλειστών-φυσαλίδων αέρα, καθεμία γεμάτη με αφριστικό αέριο χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας, και αυτές οι φυσαλίδες δεν συνδέονται μεταξύ τους. Αυτή η δομή εμποδίζει αποτελεσματικά την αγωγιμότητα της θερμότητας και λειτουργεί ως ένα σφιχτό φράγμα για να αποτρέψει τη διείσδυση της υγρασίας. Σύμφωνα με το GB/T 29047, η αναλογία κλειστών-κυψελών αφρού πολυουρεθάνης που χρησιμοποιείται για απευθείας-θαμμένους σωλήνες μόνωσης δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 88%. Εάν δεν τηρηθεί αυτή η τιμή, οι συνέπειες είναι πολλές.
Πρώτον, το αποτέλεσμα μόνωσης διακυβεύεται. Σε αφρό με χαμηλή αναλογία κλειστών-κυψελών, ένας μεγάλος αριθμός κυψελών βρίσκεται σε συνδεδεμένη κατάσταση, επιτρέποντας στο αφριστικό αέριο μέσα να διαφεύγει εύκολα, ενώ ο εξωτερικός αέρας μπορεί ελεύθερα να εισέρχεται και να εξέρχεται. Η μεταφορά θερμότητας και η ακτινοβολία αυξάνονται, οδηγώντας σε σημαντική αύξηση της θερμικής αγωγιμότητας. Για την ίδια διάμετρο σωλήνα και το ίδιο πάχος μόνωσης, οι σωλήνες με ανεπαρκή αναλογία κλειστών-κυψελών παρουσιάζουν σημαντικά υψηλότερη απώλεια θερμότητας σε σύγκριση με αυτούς με επαρκή μόνωση. Η θερμότητα χάνεται κατά τη μεταφορά, αναγκάζοντας τις εταιρείες θέρμανσης να καίνε περισσότερα καύσιμα για να αντισταθμίσουν, ένα κόστος που συνυπολογίζεται στο καθημερινό κόστος λειτουργίας.
Ακόμη πιο προβληματική από την απώλεια θερμότητας είναι η απορρόφηση νερού. Οι θαμμένοι αγωγοί εκτίθενται συνεχώς σε υγρό έδαφος. Ακόμη και χωρίς εμφανή ζημιά στο εξωτερικό περίβλημα, η υγρασία μπορεί να εισχωρήσει στο μονωτικό στρώμα μέσω μικροσκοπικών κενών. Ενώ ο αφρός με επαρκείς αναλογίες κλειστών-κυψελών αποτρέπει αποτελεσματικά τη διείσδυση της υγρασίας, μόλις οι πόροι συνδεθούν μεταξύ τους, το νερό απορροφάται στον αφρό σαν σφουγγάρι. Η θερμική αγωγιμότητα του νερού είναι περισσότερο από είκοσι φορές υψηλότερη από αυτή του ακίνητου αέρα, προκαλώντας απότομη πτώση στην απόδοση μόνωσης του αφρού μετά την απορρόφηση υγρασίας. Πιο σοβαρά, το συσσωρευμένο νερό μπορεί να υδρολύσει την πολυουρεθάνη, με αποτέλεσμα ο αφρός να μαλακώσει, να οξινιστεί και τελικά να γίνει σκόνη, χάνοντας τελικά τη δομική του αντοχή. Σε αυτό το στάδιο, ολόκληρος ο αγωγός πρέπει να εκσκαφεί και να αντικατασταθεί, με το κόστος επισκευής να υπερβαίνει κατά πολύ την αρχική εξοικονόμηση υλικών.
Μια άλλη συνέπεια που εύκολα παραβλέπεται είναι η επιταχυνόμενη γήρανση. Ο αφρός με χαμηλή αναλογία κλειστών-κυψελών μειώνει σημαντικά την αντίσταση στη θερμική γήρανση. Κάτω από τη μακροπρόθεσμη-λειτουργία σε υψηλές-θερμοκρασίες των σωληνώσεων θέρμανσης, οι αλυσίδες πολυμερούς στον αφρό είναι πιο επιρρεπείς σε θραύση, με αποτέλεσμα το χρώμα να αλλάξει από κίτρινο σε μαύρο και η αντοχή στη θλίψη μειώνεται γρήγορα. Οι αγωγοί που σχεδιάστηκαν αρχικά για διάρκεια ζωής 30 ετών ενδέχεται να παρουσιάσουν κατάρρευση μονωτικού στρώματος και εκτεθειμένους χαλύβδινους σωλήνες σε λιγότερο από δέκα χρόνια.
Επομένως, η αναλογία κλειστών-κυψελών είναι ένας κρίσιμος παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την αγορά μονωτικών σωλήνων. Μια διαφορά μόλις μερικών ποσοστιαίων μονάδων σε μια επίσημη αναφορά δοκιμών τρίτου μέρους-καθορίζει συχνά εάν ο αγωγός θα λειτουργήσει σταθερά μετά από πέντε χρόνια ή θα απαιτήσει σημαντικές επισκευές και αντικατάσταση.