Определение термина «арматура». Доримский период применения

Определение термина «арматура». Доримский период применения (из книги «Эволюция конструкций трубопроводной арматуры»)

Большая советская энциклопедия так определяет термин «арматура»: комплект вспомогательных, обычно стандартных устройств и деталей, не входящих в состав основных частей машин, конструкций, сооружений и обеспечивающих их правильную работу. Ключевое значение имеют последние слова. От правильной работы арматуры зависит безопасность атомных станций, кораблей и спутников, работа нефтедобывающих, нефте- и газоперерабатывающих заводов, водоснабжение и обогрев жилищ. Одним словом – всего, что влияет на жизнедеятельность людей.



Межгосударственный стандарт ГОСТ 24856-2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения» предлагает следующие определение: «Трубопроводная арматура – техническое устройство, устанавливаемое на трубопроводах и емкостях, предназначенное для управления (перекрытия, регулирования, распределения, смешивания, фазоразделения) потоком рабочей среды (жидких, газообразных, газо-жидкостных, порошкообразных, суспензий и т. п.) путем изменения площади проходного сечения».

Термин «арматура» пришел в русский язык из немецкого (armatur), взятого, в свою очередь, из латинского языка.

Трубопроводная арматура является важнейшим компонентом самых сложных и опасных технических проектов нашей действительности. Для описания конструкций и всех аспектов жизненного цикла трубопроводной арматуры используется множество специальных терминов. Среди них важное место занимают термины видов и типов арматуры. Трубопроводная арматура была верным спутником человечества. На разных этапах развития общества арматура приспосабливалась к нуждам людей и стремилась быть полезной, обеспечивая технический прогресс общества.

Арматура известна человечеству с древнейших времен. Первые цивилизации стали складываться в 4 тыс. до н.э. в долинах Нила (Египет), Тигра и Евфрата, Инда и Ганга (Индия), Янцзы (Китай). Реки играли в них ключевую роль, поэтому нередко эти цивилизации называют речными. Реки выполняли функцию транспортных путей, связывающих воедино различные районы страны и обеспечивающих возможности для торговли. Плодородная почва в их дельтах способствовала развитию земледелия. Экономической основой первых цивилизаций явилось ирригационное земледелие, которое позволяло получать несколько богатых урожаев в год, но требовало колоссальных трудовых затрат и кооперации. Ирригационное земледелие было невозможно без устройств для управления потоками воды. Ими могли быть кучи земли, укладываемые в каналы для прекращения или ограничения потоков среды, а также искусственно созданные конструкции из дерева. Последние и стали прообразами арматуры из металла. Первой арматурой была запорная арматура в виде пробки. Такая пробка была найдена в Древнем Египте. Находку относят к периоду около 2500 лет до н.э.



Документально подтверждено, что в XVII веке до н.э. вавилоняне по примеру египтян создали разветвленные системы ирригации, обеспечивавшие орошение бесплодных полей Междуречья и регулирование уровня воды при половодьях. Об этом рассказывают клинописные письмена на базальтовом столбе, изготовленном по приказу первого царя Вавилона Хаммурапи (1792–1750 годы до н.э.). Среди его законов, высеченных клинописью на камне, есть законы, подтверждающие возможность управления потоками воды, которое можно было осуществить только при помощи арматуры. Например, в статье 53 говорилось: «Если человек открыл свой арык для орошения, но был нерадив, и вода затопила поле соседей, то он должен отмерить зерно в соответствии с урожаем его соседей». В условиях жаркого сухого климата слова «вода – это жизнь» были крайне актуальны.

Конечно, арматура, применяемая в ирригационных каналах, была крайне примитивной: зачастую использовались стволы деревьев или камни, хотя не исключено, что мастера по обработке дерева могли создать конструкции, похожие на современные, например, так называемые шандлеры – тип арматуры, состоящий из двух боковых направляющих, в которых закладываются отдельные брусья или обтесанные бревна, закрывающие русло на нужной высоте.

Уникальным сооружением древности, содержащим строительные конструкции, цветущие деревья, бассейны, фонтаны, водопады, насосы, арматуру, возведенным по приказу вавилонского правителя Навуходоносора II (605–562 годы до н.э.), были висячие сады Вавилона, прототипом которых могли быть известные сады Семирамиды – царицы Ассирии, правящей за 200 лет до рассвета Вавилона, названные вторым чудом света.

Навуходоносор построил их специально для своей жены Амийтис, дочери Киаксара, царя Мидии (именно с ним вавилонский правитель заключил союз против общего врага – Ассирии и одержал над этим государством окончательную победу). Созданное древними мастерами сооружение походило на вечно цветущий зеленый холм, поскольку состояло из четырех этажей (платформ), которые возвышались друг над другом в форме ступенчатой пирамиды и соединялись между собой широкими лестницами из белых и розовых плит. Описание этого чуда света мы узнали благодаря «Истории» Геродота, который, вполне возможно, видел их собственными глазами. Платформы были установлены на колоннах высотой более 20 метров – такая высота нужна была для того, чтобы растения, росшие на каждом этаже, имели хороший доступ к солнечному свету. Общая высота сооружения превышала 90 метров.

Развитие трубопроводной арматуры в значительной степени связано с насосами. Любой насос эффективен только при наличии обратных клапанов или затворов. А насосы в ирригации использовались широко. По одной из версий историков, в висячих садах Вавилона применялись винтовые насосы, качающие воду из Евфрата на четыре высоких яруса. Из бассейнов на громадной высоте вода скатывалась, изливаясь водопадами и фонтанами, давая жизнь деревьям, кустарникам и цветникам на все четыре яруса. В этой сложной системе было невозможно обойтись без арматуры. Древнегреческие историки Геродот, Ктесий, Иосиф Флавий, Страбон не оставили описания способов подачи воды на верхние платформы садов. По-видимому, существовал комплекс технического обслуживания гидравлических систем, в котором на невысоких этажах располагались насосы и арматура, люди и животные, приводящие их в действие.

Еще до Архимеда, открывшего законы гидростатики, насосы работали по принципу «архимедова винта» – водоподъемного устройства, которое использовалось для орошения полей. Подобные насосы до сих пор применяются на полях Ирака.

Древняя Греция достигла больших успехов в разработке теории гидростатики и создании оборудования для управления потоками. В Александрии получил известность Ктесибий – изобретатель водяных часов и пожарного насоса, построенного примерно за 200 лет до н.э. Трудно себе представить, что все элементы классического поршневого насоса (плунжер, обратные затворы и эксцентриковый привод плунжера) были использованы в этом насосе.

В Александрии творил и Герон, создавший аэропил – прообраз паровой турбины. Герон построил много механизмов, основанных на использовании законов гидравлики, включая автомат для раздачи порций воды для омовения рук в храмах после опускания монеты в щель автомата.

Размещено в номере:«Вестник арматуростроителя», № 3 (45) 2018