En déterrant un tuyau d'isolation en service depuis cinq ou six ans, on peut parfois voir des scènes comme celle-ci : la mousse de polyuréthane noircit, s'effrite facilement lorsqu'on la presse et laisse même échapper de l'eau. La première réaction de nombreuses personnes est une « infiltration d'eau » ou un « vieillissement », mais en y regardant de plus près, la racine du problème réside souvent dans un indicateur discret-le taux de cellules fermées-.
Le taux de cellules fermées-est l'un des principaux paramètres permettant de mesurer la qualité de la mousse de polyuréthane rigide. Idéalement, la mousse de polyuréthane devrait comporter un grand nombre de bulles d'air indépendantes à cellules fermées-, chacune remplie de gaz moussant à faible conductivité thermique, et ces bulles ne sont pas interconnectées. Cette structure bloque efficacement la conduction thermique et agit comme une barrière étanche pour empêcher la pénétration de l'humidité. Selon GB/T 29047, le taux de cellules fermées-de mousse de polyuréthane utilisée pour les tuyaux d'isolation directement-enterrés ne doit pas être inférieur à 88 %. Si cette valeur n’est pas respectée, les conséquences sont nombreuses.
Premièrement, l’effet isolant est compromis. Dans la mousse avec un faible taux de cellules fermées-, un grand nombre de cellules sont dans un état connecté, permettant au gaz moussant à l'intérieur de s'échapper facilement, tandis que l'air extérieur peut librement entrer et sortir. La convection thermique et le rayonnement augmentent, entraînant une augmentation significative de la conductivité thermique. Pour le même diamètre de tuyau et la même épaisseur d'isolation, les tuyaux avec un taux de cellules fermées -insuffisant subissent une perte de chaleur considérablement plus élevée que ceux avec une isolation adéquate. La chaleur est perdue pendant le transport, obligeant les entreprises de chauffage à consommer davantage de carburant pour compenser, un coût pris en compte dans les coûts d'exploitation quotidiens.
L’absorption d’eau est encore plus problématique que la perte de chaleur. Les canalisations enterrées sont constamment exposées à un sol humide. Même sans dommages évidents au boîtier extérieur, l’humidité peut s’infiltrer dans la couche isolante par de minuscules interstices. Alors que la mousse avec des ratios de cellules fermées- adéquats empêche efficacement la pénétration de l'humidité, une fois que les pores sont interconnectés, l'eau est absorbée dans la mousse comme une éponge. La conductivité thermique de l'eau est plus de vingt fois supérieure à celle de l'air calme, provoquant une chute abrupte des performances d'isolation de la mousse après absorption de l'humidité. Plus grave encore, l’eau accumulée peut hydrolyser le polyuréthane, provoquant le ramollissement, l’acidification et éventuellement la poudre de la mousse, perdant finalement sa résistance structurelle. À ce stade, l’ensemble du pipeline doit être creusé et remplacé, les coûts de réparation dépassant largement les économies de matériaux initiales.
Une autre conséquence souvent négligée est le vieillissement accéléré. La mousse avec un faible taux de cellules fermées-a une résistance considérablement réduite au vieillissement thermique. Lors du fonctionnement à long-à haute température-des canalisations de chauffage, les chaînes de polymère dans la mousse sont plus sujettes à la rupture, ce qui fait passer la couleur du jaune au noir et la résistance à la compression chute rapidement. Les pipelines initialement conçus pour une durée de vie de 30 ans peuvent subir un effondrement de la couche isolante et des tuyaux en acier exposés en moins de dix ans.
Par conséquent, le taux de cellules fermées-est un facteur crucial à prendre en compte lors de l'achat de tuyaux isolants. Une différence de quelques points de pourcentage seulement dans un rapport de test tiers formel-détermine souvent si le pipeline fonctionnera de manière stable après cinq ans ou nécessitera des réparations et un remplacement majeurs.