Når du graver et isoleringsrør op, som har været i drift i fem eller seks år, kan du nogle gange se scener som dette: polyurethanskummet bliver sværtet, smuldrer nemt, når det klemmes, og lækker endda vand. Mange menneskers første reaktion er "vandindtrængning" eller "ældning", men ved nærmere eftersyn ligger roden til problemet ofte i en upåfaldende indikator-det lukkede-celleforhold.
Det lukkede-celleforhold er en af kerneparametrene til måling af kvaliteten af stift polyurethanskum. Ideelt set bør polyurethanskum have et stort antal uafhængige, lukkede-celleluftbobler, hver fyldt med skummende gas med lav varmeledningsevne, og disse bobler er ikke indbyrdes forbundne. Denne struktur blokerer effektivt varmeledning og fungerer som en tæt barriere for at forhindre fugtindtrængning. I henhold til GB/T 29047 bør det lukkede-celleforhold af polyurethanskum, der anvendes til direkte-begravede isoleringsrør, ikke være mindre end 88 %. Hvis denne værdi ikke overholdes, er konsekvenserne talrige.
For det første kompromitteres isoleringseffekten. I skum med et lavt lukket-celleforhold er et stort antal celler i en tilsluttet tilstand, hvilket gør det muligt for den skummende gas indeni let at undslippe, mens udendørsluft frit kan komme ind og ud. Varmekonvektion og stråling øges, hvilket fører til en betydelig stigning i termisk ledningsevne. For den samme rørdiameter og isoleringstykkelse oplever rør med et utilstrækkeligt lukket-celleforhold betydeligt højere varmetab sammenlignet med dem med tilstrækkelig isolering. Varme går tabt under transport, hvilket tvinger varmeselskaber til at forbrænde mere brændstof for at kompensere, en omkostning, der er indregnet i de daglige driftsomkostninger.
Endnu mere problematisk end varmetab er vandabsorption. Nedgravede rørledninger udsættes konstant for fugtig jord. Selv uden tydelige skader på yderkappen, kan fugt sive ind i isoleringslaget gennem små sprækker. Mens skum med tilstrækkelige lukkede-celleforhold effektivt forhindrer fugtindtrængning, absorberes vand i skummet som en svamp, når porerne er forbundet med hinanden. Vands termiske ledningsevne er mere end tyve gange højere end stillestående luft, hvilket forårsager et brat fald i skummets isoleringsevne efter fugtabsorption. Mere alvorligt kan akkumuleret vand hydrolysere polyurethanen, hvilket får skummet til at blødgøre, syrne og til sidst pulverisere, hvilket i sidste ende mister sin strukturelle styrke. På dette stadium skal hele rørledningen udgraves og udskiftes, med reparationsomkostninger, der langt overstiger de oprindelige materialebesparelser.
En anden let overset konsekvens er accelereret aldring. Skum med et lavt forhold mellem lukkede-celler har væsentligt reduceret modstanden mod varmeældning. Under den langsigtede-høje-drift af varmerørledninger er polymerkæderne i skummet mere tilbøjelige til at bryde, hvilket får farven til at skifte fra gul til sort, og trykstyrken falder hurtigt. Rørledninger, der oprindeligt er designet til en 30-årig levetid, kan opleve at isoleringslaget kollapser og blottede stålrør på mindre end ti år.
Derfor er forholdet mellem lukkede-celler en afgørende faktor at overveje, når du køber isoleringsrør. En forskel på blot nogle få procentpoint i en formel tredjepartstestrapport afgør ofte, om rørledningen vil fungere stabilt efter fem år eller kræver større reparationer og udskiftninger.