5～6年経過した断熱管を掘り返すと、ウレタンフォームが黒ずんで、絞ると崩れやすく、さらには水が漏れている、といった光景を目にすることがあります。多くの人が最初に抱く反応は「水の浸入」または「老化」ですが、詳しく調べてみると、問題の根本は多くの場合、目立たない指標-密閉セル率-にあります。
独立気泡率は、硬質ポリウレタン フォームの品質を測定するための中心的なパラメータの 1 つです。{0}}理想的には、ポリウレタン フォームには多数の独立した独立した独立気泡の気泡があり、それぞれの気泡が熱伝導率の低い発泡ガスで満たされており、これらの気泡が相互接続されていないことが理想的です。この構造は熱伝導を効果的に遮断し、湿気の侵入を防ぐ堅固なバリアとして機能します。 GB/T 29047 によると、直接埋設断熱管に使用されるポリウレタン フォームの独立気泡率は 88% 未満であってはなりません。{6}{7}この値が満たされていない場合、さまざまな影響が生じます。
まず、断熱効果が損なわれます。独立気泡率が低い発泡体では、多数の気泡がつながった状態になっているため、内部の発泡ガスは抜けやすく、外気は自由に出入りできます。熱の対流と輻射が増加し、熱伝導率が大幅に上昇します。同じパイプ直径と断熱材の厚さの場合、独立気泡率が不十分なパイプでは、適切な断熱材を備えたパイプと比較して、かなり高い熱損失が発生します。{4}}輸送中に熱が失われるため、暖房会社はそれを補うためにより多くの燃料を消費する必要があり、そのコストは日々の運営コストに織り込まれています。
熱損失よりもさらに問題となるのは水分の吸収です。埋設されたパイプラインは常に湿った土壌にさらされています。外装に明らかな損傷がなくても、湿気は小さな隙間から断熱層に浸透する可能性があります。適切な独立気泡率を備えたフォームは湿気の浸透を効果的に防ぎますが、一旦細孔が相互接続されると、水はスポンジのようにフォーム内に吸収されます。水の熱伝導率は静止空気の熱伝導率よりも 20 倍以上高く、吸湿後にフォームの断熱性能が急激に低下します。さらに深刻なことに、蓄積した水によってポリウレタンが加水分解され、フォームが軟化し、酸性化し、最終的には粉末になり、最終的には構造強度が失われる可能性があります。この段階では、パイプライン全体を掘削して交換する必要があり、修理費用は当初の資材節約額をはるかに上回ります。
見落とされがちなもう 1 つの影響は、老化の加速です。独立気泡率が低い発泡体は、熱老化に対する耐性が大幅に低下します。-加熱パイプラインの長期にわたる高温運転では、発泡体のポリマー鎖が切断されやすくなり、色が黄色から黒色に変化し、圧縮強度が急速に低下します。-もともと 30 年の耐用年数を想定して設計されたパイプラインは、10 年も経たないうちに断熱層が崩壊し、鋼管が露出する可能性があります。
したがって、独立気泡率は断熱パイプを購入する際に考慮すべき重要な要素となります。-多くの場合、正式なサードパーティのテスト レポートにおけるわずか数パーセントの違いによって、パイプラインが 5 年後に安定して動作するか、大規模な修理や交換が必要になるかが決まります。-