Las roturas de tuberías en las redes de calefacción urbana se encuentran entre las fallas operativas más problemáticas. Estos incidentes conllevan elevados costes de reparación de emergencia y provocan interrupciones generalizadas del servicio y quejas de los consumidores. La experiencia práctica en ingeniería muestra que las roturas de tuberías rara vez se deben a una sola causa; más bien, son el resultado del efecto acumulativo de múltiples factores a lo largo del tiempo.
El daño a la carcasa exterior, que permite la entrada de agua, es el desencadenante más común. La carcasa exterior de una tubería aislada prefabricada-enterrada directamente sirve como barrera principal contra la infiltración de agua subterránea. Si durante el relleno quedan rocas afiladas en la zanja o si el suelo de relleno no se compacta en capas, el revestimiento puede sufrir grietas o incluso perforaciones. El agua subterránea se filtra lentamente a través de estas áreas dañadas hacia la capa de espuma de poliuretano; una vez que la espuma se empapa, el rendimiento del aislamiento térmico cae drásticamente y la humedad acelera la corrosión electroquímica de la tubería de acero en condiciones de alta-temperatura. Después de varios años de funcionamiento, se forman picaduras de corrosión en la pared exterior de la tubería de acero, reduciendo gradualmente su espesor efectivo hasta que ya no puede soportar la presión interna y explota. Las excavaciones en los sitios de explosión a menudo revelan espuma circundante que se ha encharcado, blando y ennegrecido.
El tratamiento inadecuado de las uniones y conexiones de campo representa otro punto débil. Si bien la calidad de las secciones de tubería aisladas es relativamente fácil de controlar durante la producción en fábrica, las uniones en campo requieren procesos de -soldadura de carcasa e inyección de espuma en el sitio- sujetos a condiciones mucho menos ideales que el entorno de fábrica. Un calentamiento inadecuado o un sellado deficiente de las fundas termorretráctiles, o proporciones de mezcla incorrectas y una densidad insuficiente de los materiales espumantes en el sitio-pueden crear posibles puntos de fuga dentro de la red. Después de una o dos temporadas de calefacción, el agua subterránea o la humedad se filtran en estos lugares y se propagan lateralmente, causando eventualmente fallas inducidas por corrosión-de la tubería portadora cerca de la junta.
Las condiciones de operación que exceden los límites de diseño también pueden acelerar las explosiones de tuberías. El límite de temperatura-a largo plazo para la espuma de poliuretano es de aproximadamente 120 grados; Si la temperatura del medio excede constantemente este umbral, la espuma sufre un envejecimiento térmico acelerado, volviéndose quebradiza, encogiéndose y carbonizándose. Privada de la protección de la capa aislante, la temperatura de la tubería de acero aumenta, aumentando el estrés térmico. Al mismo tiempo, la contracción de la espuma crea vacíos que privan de soporte a la carcasa exterior, lo que genera concentraciones de tensión localizadas durante la expansión y contracción térmica-efectos acumulativos que, en última instancia, pueden desencadenar una explosión. Para reducir el riesgo de roturas de tuberías, es esencial controlar estrictamente la calidad del relleno y el sellado de las juntas durante la fase de construcción, al mismo tiempo que se realizan inspecciones periódicas y pruebas preventivas en las secciones de tuberías con alto riesgo de corrosión durante la operación. En lugar de gastar mucho en reparaciones de emergencia después de que ocurre una explosión, es mucho mejor dedicar mayor cuidado y atención a cada paso del proceso inicial.