عند حفر أنبوب عازل ظل قيد التشغيل لمدة خمس أو ست سنوات، قد ترى في بعض الأحيان مشاهد مثل هذا: تتحول رغوة البولي يوريثان إلى اللون الأسود، وتتفتت بسهولة عند الضغط عليها، بل وتسرب الماء. أول رد فعل للعديد من الأشخاص هو "دخول الماء" أو "الشيخوخة"، ولكن عند الفحص الدقيق، غالبًا ما يكمن جذر المشكلة في مؤشر غير واضح-نسبة الخلايا المغلقة-.
تعد نسبة الخلايا-المغلقة إحدى المعلمات الأساسية لقياس جودة رغوة البولي يوريثان الصلبة. من الناحية المثالية، يجب أن تحتوي رغوة البولي يوريثان على عدد كبير من فقاعات الهواء الخلوية-المستقلة والمغلقة، كل منها مملوءة بغاز رغوي ذو موصلية حرارية منخفضة، وهذه الفقاعات ليست مترابطة. يمنع هذا الهيكل التوصيل الحراري بشكل فعال ويعمل كحاجز محكم لمنع اختراق الرطوبة. وفقًا لمعيار GB/T 29047، يجب ألا تقل نسبة الخلايا-المغلقة من رغوة البولي يوريثان المستخدمة في أنابيب العزل المدفونة المباشرة- عن 88%. وإذا لم يتم استيفاء هذه القيمة، فإن العواقب عديدة.
أولا، يتم التأثير على تأثير العزل. في الرغوة ذات نسبة الخلايا المغلقة- المنخفضة، يوجد عدد كبير من الخلايا في حالة متصلة، مما يسمح للغاز الرغوي بالداخل بالهروب بسهولة، بينما يمكن للهواء الخارجي الدخول والخروج بحرية. زيادة الحمل الحراري والإشعاع، مما يؤدي إلى ارتفاع كبير في التوصيل الحراري. بالنسبة لنفس قطر الأنبوب وسمك العزل، فإن الأنابيب ذات نسبة الخلايا المغلقة - غير الكافية تتعرض لفقد حرارة أعلى بكثير مقارنة بتلك التي تتمتع بعزل مناسب. يتم فقدان الحرارة أثناء النقل، مما يجبر شركات التدفئة على حرق المزيد من الوقود للتعويض، وهي تكلفة تؤخذ في الاعتبار في تكاليف التشغيل اليومية.
والأكثر إشكالية من فقدان الحرارة هو امتصاص الماء. تتعرض خطوط الأنابيب المدفونة باستمرار للتربة الرطبة. حتى بدون حدوث ضرر واضح للغلاف الخارجي، يمكن أن تتسرب الرطوبة إلى الطبقة العازلة من خلال فجوات صغيرة. في حين أن الرغوة ذات النسب-المناسبة للخلايا المغلقة تمنع بشكل فعال اختراق الرطوبة، بمجرد أن تصبح المسام مترابطة، يتم امتصاص الماء في الرغوة مثل الإسفنج. إن الموصلية الحرارية للماء أعلى بأكثر من عشرين مرة من الهواء الساكن، مما يسبب انخفاضًا حادًا في أداء عزل الرغوة بعد امتصاص الرطوبة. والأخطر من ذلك هو أن الماء المتراكم يمكن أن يتحلل البولي يوريثين، مما يتسبب في تليين الرغوة وتحمضها وفي نهاية المطاف إلى مسحوقها، مما يؤدي في النهاية إلى فقدان قوتها الهيكلية. في هذه المرحلة، يجب حفر خط الأنابيب بالكامل واستبداله، مع تكاليف إصلاح تتجاوز بكثير توفير المواد الأولية.
وهناك نتيجة أخرى يمكن التغاضي عنها بسهولة وهي تسارع الشيخوخة. لقد أدت الرغوة ذات نسبة الخلايا المغلقة- المنخفضة إلى تقليل مقاومة التقادم الحراري بشكل ملحوظ. في ظل -تشغيل درجة الحرارة العالية-على المدى الطويل لأنابيب التسخين، تكون سلاسل البوليمر الموجودة في الرغوة أكثر عرضة للكسر، مما يتسبب في تغير اللون من الأصفر إلى الأسود، وانخفاض قوة الضغط بسرعة. قد تتعرض خطوط الأنابيب المصممة في الأصل لعمر افتراضي يصل إلى 30 عامًا إلى انهيار الطبقة العازلة وتعرض الأنابيب الفولاذية في أقل من عشر سنوات.
ولذلك، تعد نسبة الخلايا-المغلقة عاملاً حاسمًا يجب مراعاته عند شراء الأنابيب العازلة. غالبًا ما يحدد الاختلاف بضع نقاط مئوية في تقرير اختبار رسمي من جهة خارجية-ما إذا كان خط الأنابيب سيعمل بشكل مستقر بعد خمس سنوات أو سيتطلب إصلاحات واستبدالات كبيرة.