Курс Трубопроводная арматура. Введение и обзор основных тем

Ретроспективный анализ, даже когда нет надежных данных, может дать нам достаточно полноценное представление о том, что могло использоваться в столь древние времена. Например, анализ подсказывает, что первым действительно серьезным элементом для перекрытия потока являлись краны, хотя это и несколько противоречит такой закономерности, как более "простая конструкция появляется первой". Например, задвижка должна появиться ранее, как более простая. Однако она заняла свое место в основном в трубопроводах большого диаметра в более поздние периоды.

Возникающие новые потребности и развитие производства вызывали новые толчки в развитии трубопроводных систем, в которые входит арматура. К примеру, военное судостроение Византии широко применяло специализированные помпы для огнеметания "греческого огня".

Средние века были эпохой восстановления и продолжения достижений древности и заимствований достижений арабского мира. Это время было эпохой водяных, а затем и ветряных мельниц. Как известно, в них использовались все виды труб от деревянных до свинцовых, бронзовых, медных и глиняных, а также "сундуки" для приема воды и, очевидно, специальные затворы для регулирования потоков. Большое внимание уделялось регулированию воды в плотинах через шандлеры. Известны также изобретения по подаче муки от мукомольных жерновов в упаковочные емкости. Таким образом, этот участок истории не мог быть провальным с точки зрения энергетической арматуры, понимаемой как арматура, использующая водную гидравлическую энергию.

НОВОЕ ВРЕМЯ

Важным пунктом, который можно было бы отметить как значимое для истории арматуростроения, это гидротехника и строительство каналов и особенно шлюзов и водяных мельниц для подъема воды. Это был период наиболее развитого использования гидравлической энергии.

Это направление характерно для большого исторического периода, характеризующегося большим объемом строительства каналов по всей Европе, но особенно в Англии. Гидротехника приобрела невиданные масштабы в низинных землях и речных долинах. Для обустройства гидротехнических сооружений строились плотины, устраивались искусственные озера и делались специальные водоспуски. Невозможно не отметить влияние развития гидротехники на осушение земель в Голландии, систему ветряных мельниц, сопряженных с системами поднятия воды и соответственно, использования конструкций, близких к шлюзовым затворам.

В России масштабы гидротехнического строительства были также значительны, что особенно характерно для России 17-18 веков. Так, на строительство Староладожского канала и его гидротехническое обустройство были привлечены не менее 40.000 человек суммарно. Это были вольные рабочие, солдаты, драгуны и казаки.

Гидротехнические сооружения весьма сложны и используют гидротехнические затворы, напоминающие шандлеры. Так описывают, например, Белозерский водоспуск:

"Белоозерский (зюйдский) водоспуск расположен к югу от канальной линии. Он служил для питания канала летом дополнительной водой из искусственного пруда-резервуара и представлял собой примыкающие к берегам устои с выделенным кордонным камнем и открылками, увенчанными балюстрадой с тумбами и балясинами. Между устоями в русле устанавливали несколько каменных или деревянных щитовых стоек, в которых находились щиты-шандоры. Такое устройство сохранялось до 1830-х гг. Щитовые стойки подобных водоспусков XVIII в. вынимались «как для свободного стечения воды, плавучего весною льда, так и для проходу с дровами и прочих судов и дровяных срубов» (цитируется по ИИЭТ История техники и музейное дело, №7 2014).

О сложности и масштабности сооружений, характеризующих эту линию развития технологии гидротехники, говорит инженерная часть в оснащении Ладожского канала. Н.И. Богданов и П.П. Базен разработали общую схему устройства шлюза с сообщающимися камерами и проект четырехкамерного шлюза. Согласно проекту, камеры четырехниточного шлюза соединялись между собой попарно трубами-водоводами, проложенными в середине быков. Запирались они щитами. Провод судов через шлюз занимал около 40 минут. Так, например, при вводе судна из Невы в канал, уравнивали горизонт воды в камере с горизонтом реки, затем открывали нижние ворота камеры, в которой горизонт воды был одинаков с уровнем реки, и вводили судно. После этого ворота закрывали и опускали щиты в полотнах ворот ниже горизонта Невы. Затем открывали боковые трубы, и вода устанавливалась на одном уровне в смежных камерах (каждая камера служила сберегающим бассейном для соседней). После этого опускали щиты верхних ворот, тем самым сравнивая уровень воды камеры и канала, и открывали верхние ворота. Пропускная способность шлюза была достаточно велика. За навигацию одного только 1846 г. через него прошло 17 817 судов и 1116 плотов. Новый тип сооружений впоследствии получил широкое распространение в России.