加热棒内部结构示意图,加热棒内部构造视频

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-10-26 10:14:51

说到热棒,可能大多数人连听都没听说过,更别提见到了。可能有一些路过青藏线的人会发现:道路的两边“插”着很多黑色的棒棒,那些就是热棒!为什么要在旁边安置这些黑色的棒子呢?接下来我们就来一起说一说!

一.小小铁棒作用大,高原地区全靠他

在青藏线上行驶过的人会发现一件事。在青藏线的一些路段,道路两侧有一排高约2米的粗薄碗口铁棒!为什么要用这个杆子?为什么不用护栏、标志、发电装置、太阳能收集柱之类的呢?这些铁棒也是全国上下都在使用的吗?

加热棒内部结构示意图,加热棒内部构造视频(1)

不,这些金属柱是青藏线独有的,与青藏线的冻土有关。它们被称为热棒,具有独特的单向传热性能。据了解,热棒是由碳无缝钢管制成的高效导热装置。它埋在地下5米,露出地面的却只有2米!

热棒有着独特的“单方向”传导功能,热量只能从地面上向下进行传输!在冬天,热棒中的特殊物质由液体变为气体,为管地下带来热量!而在夏天,热棒却能停止工作,使其内部成为一个接近封闭的实心物体!这使得地面下的温度也不至于那么高!

青藏铁路的格尔木至拉萨路段成功穿越了约550公里的连续多年冻土区!这对于工程的技术水平要求极高!冬季处于冻结状态的冻土会随着温度的降低而剧烈膨胀,路面上的冰丘会隆起,称为冻胀!在夏季,它会随着温度的升高而融化,这被称为融化沉降,甚至形成道路区域充满水而引起翻浆!

二.黑科技热棒,做到“冬暖夏凉”

而热棒就可以缓解这种情况!当路基温度升高时,液氨加热后蒸发并上升到热棒的上端。热量通过散热器传递到空气中。气态氨被冷却和液化,变成液氨并沉入棒底,从而降低地下的温度!

简而言之,使用热棒可以使青藏铁路沿线的永久冻土保持良好的冻结状态,并且可以极大地减少青藏公路的变形!这样,就用一些小棒子就可以节省我国大量的维修资金,何乐而不为呢?

永久冻土主要分布在玉树以西的青南高原以及酷儿山和贡嘎山的部分路段。所谓冻土是指当温度降至零度或零度以下时,土壤中的水会凝结成冰,并将土壤一起冻结,形成坚硬的冻土层!冻土包括季节性冻土和永久冻土!

冻土层的厚度与地表和地下温度密切相关。天气变暖时,冻土就会融化。我们称这种冻土为季节性冻土。但在一些地方,有一种永久冻土持续多年,那就是永久冻土。例如,在北极和青藏高原,由于全年气温低于零度,冻土将全年保持不变!

加热棒内部结构示意图,加热棒内部构造视频(2)

即使在高温年份,地表只有一小层土壤融化,深层仍然是坚硬的冻土。冻土的存在主要受温度的影响。在我们地球,纬度越高,温度越低,因此永久冻土主要分布在欧亚大陆和北美北部。

南半球陆地面积和冻土较少。此外,从地面到空中,海拔越高,温度越低。一些高山的温度也全年低于零度,比如美国的安第斯山脉、非洲的乞力马扎罗山和中国的青藏高原,那里的山坡和山峰终年积雪。因此,在中低纬度的高山和高原上也存在永久冻土!

  1. 专门研制热棒只为应对冻土,冻土到底有何影响

我国在建设青藏铁路或在高原地区进行工程建造的时候,为什么那么困难?为什么对于技术的要求会比一般的地区高出那么多?原来,不仅仅是因为高原地区的“高原反应”对于施工人员的影响较大,还有一个特别严重的影响--冻土!

冻土又为何对我国的建筑影响那么大?难道是因为冻土的土质坚硬难以开凿?实则不然,在上文中已经大概提到了,冻土会随着季节的变换而变化,从而严重影响建筑物!那么具体还有哪方面的影响呢?

加热棒内部结构示意图,加热棒内部构造视频(3)

其实,永久性冻土倒还好,虽然它的土质比较硬,但最起码它相对比较稳定!而季节性冻土则会随着季节而变化!虽然看起来像是有些好处,但实际上反而使得工程的建造和维修变得更加困难!

冻土冻融反复、交替发生,路基翻浆,轨道波浪起伏,对铁路运营安全构成了极其严重的威胁!

青藏铁路建设成功后,冻土带来的影响则不可避免。冻土可以说是严重影响铁路或其他建筑物的稳定性!此外,冻土一旦变形,铁路也会随之变得坑坑洼洼的崎岖不平!这严重影响了列车的正常通行!正因为如此,冻土问题是修建铁路的主要问题之一!

加热棒内部结构示意图,加热棒内部构造视频(4)

“由于冻土面积巨大,进行大规模保护是不现实的。因此,只能对特

定的建筑物和线性工程采取不同的措施。”吴通华说。美国阿拉斯加和西伯利亚的许多地区在多年冻土区有重要的油气资源,因此建立了大量的工程设施!

冻土层一般很厚,建筑物的地基很难穿透。季节性冻土已经够让人头疼的了,在冻土上建造又是一大难题!因此,冻土问题也称得上是我国在高原地区发展最严重的阻碍!

纵然我们的发展会受到各种自然条件的限制,但是我们总会运用自己的聪明才智去克服它们!冻土问题固然难以解决,但是我们还是发明了“热棒”这样的东西去解决它。相信不管问题多么困难,只要我们肯动脑,肯努力,就一定能够克服它们!

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