2009年2月，我公司收到南方某水表有限公司发来函件，通报春节期间该地区因气温下降，出现水表冰冻致使表玻璃爆裂情况，通报称，水表玻璃的爆裂给居民带来了一定损失，影响到正常生活，居民很是不满。此事反映到政府，事关民生，恰逢新春佳节，更加引起当地政府的注意，责成相关部门查清原因，妥善解决。这一情况通报，在我公司引起高度重视，公司专门组织技术人员与该公司的技术人员一道，共同分析事故原因，探讨解决问题的有效措施。在这里，我们把涉及的主要内容汇总、分析，谈谈我们的看法，与业内关心此问题的人士共同探讨。
一 湿式水表用表玻璃爆裂的原因
表玻璃爆裂的直接原因，是水表内的水结冰时体积膨胀，致使表玻璃涨裂。大家知道，水的密度是1（4°C），冰的密度是0.9，也就是说，当水结成冰之后，体积膨胀，增加约10%，水表冰冻，大多是在水表内的水在静止状态下时结冰，并且是相对水表内部存水量相对更少一些的与水表连接处的水管先结冰，连接处的水管冻结后，使水表形成一个密闭的容器，当密闭的水表内部的水逐渐冰冻时，膨胀的体积（压力）无法通过管道转移，必然要在水表抗压能力最薄弱之处突破，释放压力。而水表整机当中，抗压能力最差的就是表玻璃，所以，水表被冰冻损坏时，大多表现在表玻璃爆裂。
二 表玻璃在安全方面的有关技术要求现状
目前湿式水表用钢化玻璃是依据《湿试水表用钢化玻璃》 JB/T-8480-1996标准制造。
（一）耐水压强度性能
JB/T 8480-1996标准在耐水压强度性能的规定是：对试样逐渐加压达到2.5Mpa持续1min不破碎。
这一标准完全可保证在正常情况下的使用安全，包括高层建筑二次加压，以及供水过程中有时出现的水锤现象时的使用安全，但是不能保证水表在类似结冰现象时的非正常情况下不出问题。
（二）表玻璃厚度与抗压性能的分析
以使用量最大的公称口径15mm规格湿式表为例，JB/T-8480-1996标准中，该表的表玻璃厚度规定：6mm公差+0.2mm-0.3mm。
经某水表有限公司的技术人员调查，发现此次春节期间因冰冻爆裂的表玻璃以厚度接近厚度标准下限（5.8mm）的居多，所以，认为如果表玻璃的厚度采用标准中接近上限（ 6mm-6.2mm），耐压能力会好一些，从理论上讲，这种提法肯定正确，但就我们涉及到的抗冰冻问题，我们认为增加0.2mm-0.3mm不会起到太大或根本作用。我们这次调研专门搞了两组耐水压试验，取5.8mm和6.02mm厚度各5件，分2组做耐水压试验，结果厚5.8mm样品平均在5.5MPa爆裂，6.02mm样品平均在5.7MPa爆裂。试验证明，两组样品耐水压相差只有约0.2Mpa。但是,冰对于表玻璃的压力，并不会像水作用于表玻璃表面那样均匀，逐渐结成的冰，局部对表玻璃形成的压强，我们不具备测试的手段，无从知道到底有多大，从感性认知，可能比水压要大得多，所以，我们认为，厚度增加0.2~0.3mm对于抗涨裂，作用不大。
另外，从水表玻璃的原料（6mm玻璃）采购角度分析，选用接近标准规定厚度的上限（6mm+0.20）玻璃，也很难保证。
水表玻璃使用的原材料，一般采用浮法玻璃，6mm浮法玻璃国家标准厚度：6mm（+0.20-0.20）。
市场上6mm厚度的玻璃，大多厚度接近国标厚度的下限，很难找到接近国标厚度上限公差的产品，原因：玻璃生产厂家为了节约成本、提高效率，所生产的各种规格玻璃，均在生产过程中，为了节约成本、提高效率，都尽量将厚度控制在接近国家标准规定的下限，所以，市场上采购6mm玻璃，以5.8~5.95mm厚度居多，我们即使想选用6mm+0.20厚度的玻璃，也很难找得到，实在是巧妇难为无米之炊。
（三）表玻璃厚度与抗寒防冻关系的分析
为了深入了解表玻璃厚度与抗寒防冻的关系，某自来水表有限公司的技术人员用厚度不同（5.9mm和8.0mm）做了抗冰冻试验，试验时，把装配这两种厚度玻璃的6只水表（5.9mm和8.0mm厚度各3件）两端密封注满水，然后同时置入冰箱，做破坏性冰冻，试验结果：5.9mm厚度玻璃（平均）31.67小时爆裂；8.0mm厚度玻璃（平均）35.28小时爆裂，试验当中，发生一例装配8.0mm玻璃的水表，接管处先于表玻璃爆裂。
该试验只是为了观察、了解水表冰冻情况，由于试验条件有限，试验结果数据可能不精确，不能作为它用。
这一试验，使我们了解到：
1. 湿式水表相对使用量最大的6mm玻璃因冰冻爆裂的所用时间（约31.67小时）；
2. 8mm厚度的表玻璃因冰冻爆裂的所用时间（约35.28小时），比6mm玻璃因冰冻爆裂的所用时间延长约3.61小时；
3. 8mm厚度的表玻璃因冰冻爆裂的所用时间内，可发生其它水表组件发生爆裂的现象。
以上的试验从表玻璃厚度与抗寒防冻的关系作如下分析：
1. 冬季每一次寒潮袭来，只要温度达到结冰的程度且持续约31.67小时以上，采用6mm厚度表玻璃的水表，被冻坏的可能很大；
2. 冬季每一次寒潮袭来，只要温度达到结冰的程度且持续约35.28小时以上，即使是采用8mm厚度表玻璃也难以抵御冰冻；
3. 8mm厚度的表玻璃因冰冻爆裂的所用时间（约35.28小时），比6mm玻璃因冰冻爆裂的所用时间延长约3.61小时，这一延长的时间段，对于抗冰冻意义不大；
4. 冬季每一次寒潮袭来，只要温度达到结冰的程度且持续约35.28小时以上，水表的其它零件也存在被冻坏的可能。
所以，解决水表玻璃被冰冻的问题，不应该从增加玻璃厚度的方向过多考虑。
（四）从经济角度考虑
如果单纯出于达到表玻璃不被冰冻损坏的目的，我们可以从加强表玻璃的抗压强度入手，不断的增加其厚度，从6mm增至8mm，甚至10mm、12mm。但是我们也不能不考虑到，如果一旦发生水表冻结，冰冻的膨胀，反正是要释放出来。当表玻璃的抗压能力超过水表其它部件时，被超过的部件就会成为冰的膨胀所突破的目标。
如果一定要接受水表被冰膨胀而损坏的后果，那么从经济角度考虑，与其中罩破裂、壳体破裂，或者是机芯损坏，还不如让相对造价最低的表玻璃破裂，表玻璃在此时就相当于水表的“安全阀”，同时，以善后工作考虑，表玻璃的更换相对其它零件，付出成本最低。
三 如何解决表玻璃乃至水表的冰冻损坏
从根本上解决水表玻璃乃至水表整机被冰冻损坏的出路在哪里？以及在现有条件下，那些仍然处在可能被冻坏的环境中的水表，减少因冰冻遭受损失的办法有哪些呢？
（一）从根本上解决水表被冻坏的出路在于“防冻”：
2008年春节期间，我国南方的一场雪灾冻坏了南方大范围的公用设施，其中，铁路设施、供电设施最为严重，当时，供水系统的设施也未幸免。灾后的总结确实给了我们很有益的启示：大多南方的公用设施，建设伊始，忽略了并不多见的“防冻”，这也就是气温比南方更低的的北方，受冰冻灾害程度反而更轻的原因所在。所以，我们认为，从根本上解决水表被冻坏的出路在于“防冻”。
我们有责任向政府有关部门建议：在今后的供水系统建设中，对于类似突发（例如冰冻）、涉及面广、后果严重的问题，在今后的建设中，在设计上提前予与充分的考虑和重视，我们也建议在将来更新的水表安全规则中，增添水表使用环境要求的内容，以保证用户的使用安全。
（二）在现有条件下，存在被冰冻损害隐患的现有水表装置如何减少被冻坏的损失呢？
1. 因地制宜采取保暖措施：
据我们了解，某水表有限公司在前几年，就已经下大力气在解决水表防冻问题，采取了给水表穿外衣的措施，效果很好。其它水表用户很可以效仿，因地制宜，采用有效的保暖措施。
2. 易冰冻时期避免供水系统静止状态
静止状态下的水最易被冻结，如果不是温度极低，供水系统中的水，即使是缓慢的流动，也可大幅度减少冰冻的可能。在易冰冻的短时期内，如果无法采取其它有效防冻措施，可以微微打开水截门，保持水的流动状态，这样做，能够减少冻结，但可能增加水的浪费，所以要同时考虑到水的回收利用。
当然，这样的措施只是权宜，不是根本解决问题的好办法。
3. 宣传
我们认为，在冰冻易发区，现有的硬件设施在因地制宜的改造或完善的同时，积极、适时、大力开展的另一项重要工作，就是宣传。
在现有的硬件设施尚未达到保暖条件的地区，我们要通过日常的宣传，使自来水用户牢牢地在头脑中，树立起供水设施冬季必须防冻的概念和知识，能够自觉的配合管理部门的防冻工作，能够主动地想方设法去保护供水设施。
事关民生，这种宣传，应该由政府主导，供水管理系统为主，气象、宣传部门配合，群众参与，而不应只局限在与此有直接关系的供水部门与用户双方。
设想一下：当冰冻易发期间，政府高度重视、相关部门积极工作；电视台、广播电台、报纸反复的温馨提醒民众注意供水设施防冻，并授予具体办法，广大用户主动回应、参与，那效果该有多好。
引用标准：
1. 《湿试水表用钢化玻璃》JB / T 8480-1996
2. 《浮法玻璃》GB 11614-1999
