Ao desenterrar um tubo de isolamento que está em operação há cinco ou seis anos, às vezes você pode ver cenas como esta: a espuma de poliuretano fica enegrecida, esfarela-se facilmente quando espremida e até vaza água. A primeira reação de muitas pessoas é “entrada de água” ou “envelhecimento”, mas após uma inspeção mais detalhada, a raiz do problema geralmente está em um indicador imperceptível-da proporção de células-fechadas.
A proporção-de células fechadas é um dos principais parâmetros para medir a qualidade da espuma rígida de poliuretano. Idealmente, a espuma de poliuretano deve ter um grande número de bolhas de ar de células-fechadas e independentes, cada uma preenchida com gás espumante com baixa condutividade térmica, e essas bolhas não estão interligadas. Esta estrutura bloqueia eficazmente a condução de calor e atua como uma barreira estanque para evitar a penetração de umidade. De acordo com GB/T 29047, a proporção de células-fechadas da espuma de poliuretano usada para tubos de isolamento-diretamente enterrados não deve ser inferior a 88%. Se este valor não for cumprido, as consequências são inúmeras.
Primeiro, o efeito de isolamento fica comprometido. Na espuma com baixa proporção de células fechadas-, um grande número de células está em um estado conectado, permitindo que o gás espumante interno escape facilmente, enquanto o ar externo pode entrar e sair livremente. A convecção de calor e a radiação aumentam, levando a um aumento significativo na condutividade térmica. Para o mesmo diâmetro de tubo e espessura de isolamento, tubos com proporção de células- fechadas insuficientes apresentam perda de calor consideravelmente maior em comparação com aqueles com isolamento adequado. O calor é perdido durante o transporte, forçando as empresas de aquecimento a queimar mais combustível para compensar, um custo contabilizado nos custos operacionais diários.
Ainda mais problemática do que a perda de calor é a absorção de água. Tubulações enterradas estão constantemente expostas ao solo úmido. Mesmo sem danos óbvios no revestimento externo, a umidade pode penetrar na camada de isolamento através de pequenas aberturas. Embora a espuma com proporções de células fechadas adequadas impeça efetivamente a penetração de umidade, uma vez que os poros se interconectam, a água é absorvida pela espuma como uma esponja. A condutividade térmica da água é mais de vinte vezes maior que a do ar parado, causando uma queda acentuada no desempenho de isolamento da espuma após a absorção de umidade. Mais seriamente, a água acumulada pode hidrolisar o poliuretano, fazendo com que a espuma amoleça, acidifique e, eventualmente, se transforme em pó, perdendo finalmente a sua resistência estrutural. Nesta fase, toda a conduta deve ser escavada e substituída, com custos de reparação que excedem em muito a poupança inicial de material.
Outra consequência facilmente esquecida é o envelhecimento acelerado. A espuma com baixa proporção de{1}células fechadas reduziu significativamente a resistência ao envelhecimento térmico. Sob a operação de longo prazo em-alta-temperatura de tubulações de aquecimento, as cadeias de polímero na espuma são mais propensas à quebra, fazendo com que a cor mude de amarelo para preto e a resistência à compressão caia rapidamente. Dutos originalmente projetados para uma vida útil de 30 anos podem sofrer colapso da camada de isolamento e tubos de aço expostos em menos de dez anos.
Portanto, a proporção de células-fechadas é um fator crucial a ser considerado ao comprar tubos de isolamento. Uma diferença de apenas alguns pontos percentuais em um relatório formal-de testes de terceiros geralmente determina se o pipeline operará de forma estável após cinco anos ou se exigirá grandes reparos e substituição.