冰引发的泵筒开裂问题及解决方法

2023-10-21 理论教育版权反馈

【摘要】：在霜冻的早晨，我们有时会发现，泵筒从头到脚裂开了，上面出现了一个一指长的大洞，有冰块从中顶出来。所以，泵筒开裂的原因是泵筒里的水形成了冰。新式水泵的泵筒底部有一个水龙头，天冷的时候，可以用这个水龙头将水排空，这样就可以防止水在泵筒中结冰了。另外，水龙头放水也是件很容易忘的事，所以最好拿碎布或稻草把泵筒裹上，将其与冷空气隔绝，防止里面的水因温度过低而结冰。

大家都见过水泵，对它的结构应该也略知一二。水泵上有一根长长的铅灰色水管探入井下，井上部分则是一截又短又粗的水管，这就是泵筒。泵筒内有活塞可以上下运动。

在霜冻的早晨，我们有时会发现，泵筒从头到脚裂开了，上面出现了一个一指长的大洞，有冰块从中顶出来。那么，严寒便是破坏坚硬铁管的肇事者吗？其实，不仅仅是因为天气冷，主要还是因为圆筒里面有水。水结成了冰，冰卡在泵筒和活塞之间，上不去也下不来。冰成形时，其体积会膨胀，如果恰巧这时冰被囚禁于一个密闭空间里的话，它就会向四周挤压，任何阻挡其膨胀的物体都将被摧毁。所以，泵筒开裂的原因是泵筒里的水形成了冰。

有一个实验可以说明水在密闭空间里结冰时所产生的力量是多么惊人。古代大炮很厉害吧？它由青铜铸成，而青铜是和铁一样坚不可摧的金属。大炮重达几吨，厚达一掌，里面装着一小袋火药和一颗大家很难举起来的炮弹。火药点燃后，会发生惊雷般的爆炸，巨大的冲击力可将铁制的炮弹顶出去，飞行五六千米甚至更远。这下大家了解大炮有多坚固了吧！

好，这次我们就拿大炮来测试一下冰的膨胀力。首先在大炮里装满水，然后用坚固的铁塞子堵住炮口。铁塞子被旋得紧紧的，绝不会松动。最后将大炮放在冰天雪地里。水结成了冰，很快炮筒就从头至尾地裂开了，冰从裂口中露了出来。看看，冰的膨胀力能像崩裂破布那样轻松崩裂大炮，泵筒被冰破坏也就没什么好奇怪的了吧！而且，水结冰所造成的这种破裂是悄无声息进行的。这不同于大家概念中的那种爆炸，不会有碎片横飞。就是在不经意间，金属悄悄地被撕裂了。就算当时你正跨坐在它上面，也完全不用害怕。(www.chuimin.cn)

当然，大炮被冰崩裂的场景一般是很难见到的，下面我就为大家介绍另外一个可以模拟这一过程的实验。找个玻璃瓶，把水装得满满的，然后用塞子紧紧塞住瓶口，并用线捆住。严冬的时候，把它放到寒冷的户外去吧。不用着急，用不了多久，你就会发现它已片片碎裂了——正是冰的膨胀力把瓶子弄碎了。再重复一下，这也是不会有危险的。瓶子的碎片不会四处飞溅，而是被冰黏附在一起，抑或静静地落到地上。

被严寒损坏的旧水泵，只能更换了。新式水泵的泵筒底部有一个水龙头，天冷的时候，可以用这个水龙头将水排空，这样就可以防止水在泵筒中结冰了。另外，水龙头放水也是件很容易忘的事，所以最好拿碎布或稻草把泵筒裹上，将其与冷空气隔绝，防止里面的水因温度过低而结冰。

冰引发的泵筒开裂问题及解决方法

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