В этой книге систематизированы сведения о возникновении и развитии конструкций трубопроводной арматуры. Приведены исторические данные о периодах развития науки и техники на разных этапах истории человеческого общества. Показана роль арматуры в жизни людей, необходимость организации производства разных типов арматуры в качестве ответа на возникающую потребность в удовлетворении новых требований общества. Приведены исторические периоды начала промышленного производства основных типов арматуры в зависимости от востребованности и технологических возможностей.
Книга может быть полезна инженерно-техническим работникам проектных, конструкторских, производственных, ремонтных и других организаций, а также студентам технических и исторических учебных заведений.
1. Первые сведения о применении арматуры для управления потоками воды появились со времен возникновения письменности в Китае, Индии, Египте. Несколько законов вавилонского царя Хаммурапи, выбитые клинописью на частично сохранившемся базальтовом столбе в XVII веке до н. э., свидетельствуют об умении обслуживать искусственно орошаемые наделы земли путем открывания и закрывания арыков. Не могла обойтись без арматуры и система водоснабжения и водораспределения в «висячих» садах Древнего Вавилона, в которых вода, поднятая на высоту более 90 метров, изливалась водопадами, фонтанами, подавалась для полива деревьев, кустарников и цветников, наполнения бассейнов, использовалась для охлаждения царских покоев.
2. 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 которые закладываются отдельные брусья или обтесанные бревна, закрывающие русло на нужной высоте.
3. В средние века новые конструкции арматуры встречались чаще всего в работах ученых и алхимиков, которые занимались всевозможными растворами, кипятили и перегоняли разнообразные жидкости. Так, в 1651 г. немецкий алхимик, химик, аптекарь, врач Иоганн Рудольф Глаубер упомянул методы защиты реторт и перегонных кубов с помощью предохранительных клапанов — пробок, к которым прикреплялся свинцовый груз.
4. Машиностроение в начале XIX века возникло благодаря тому, что английский инженер Генри Модсли стандартизировал процесс изготовления резьбы и выпустил наборы метчиков и плашек. Станки Модсли вошли в историю техники как самые первые машины, изготовленные с помощью других машин. Изготовление резьбовых пар определенных параметров способствовало появлению клапанов и задвижек, в которых применялись шпиндели в сочетании с ходовыми гайками.
5. Мембранные (диафрагмовые) клапаны были впервые созданы в Южной Африке инженером Саундерсом, который, работая на золотых рудниках, столкнулся с чрезмерной утечкой сжатого воздуха в сальниках клапанов. В 1929 г. он предложил использовать мембрану для того, чтобы защитить исполнительный механизм и обеспечить герметичность в запирающем элементе, что обусловило для этих клапанов широкое применение и развитие.
6. Наиболее дефицитной в советский период была стальная и нержавеющая арматура, которая не могла быть выделена без фондов Госснаба. Чтобы убедиться в степени обоснованности просьб потребителей, им предписывалось получить согласование ЦКБА. Представители нуждающихся организаций привозили в ЦКБА перечни арматуры, предусмотренной проектами. Главные конструкторы проектов, закрепленные за основными отраслями страны, рассматривали каждую позицию обширных списков. Они начинали с предложения применить арматуру из полимерных материалов, для производства которой имелись избыточные производственные мощности. Список дефицита несколько уменьшался. Затем следовало предложение, касающееся арматуры из серого, а за ней и ковкого чугуна. Далее рассматривалась возможность применения арматуры из углеродистой стали, потом низколегированной, затем нержавеющей и арматуры из титана. Если никакой серийной арматуры подобрать не удавалось, изучалась возможность проектирования новой арматуры отделами ЦКБА или его Украинского филиала в Киеве. Конечно, учитывались и производственные возможности заводов-изготовителей. В самую последнюю очередь давалось заключение о необходимости закупки арматуры по импорту.
7. Англоязычное название термина кран — сock («петух»). Такое же название этого термина в немецком языке — hahn. По-видимому, название пришло благодаря форме первых небольших кранов, устанавливаемых на водоразборных фонтанах и колонках в городах Древнего Рима. Возможно, выходной патрубок напоминал клюв, рукоятка — гребень, а нижняя часть — бородку петуха, а, может быть, рукоятки делались полностью в виде его изображений. В Бельгии, Марокко и других странах сохранились фрагменты фонтанов времен Римской империи, на патрубках которых установлены небольшие краны с рукоятками в виде петуха. Подобные фонтаны строились римлянами во многих городах. Позднее слово «петух» (cock) было принято в качестве термина «кран», как его определяет ГОСТ 19681-94.
8. В России арматуростроение началось в 1878 г. в Санкт-Петербурге на Каменноостровском проспекте, где саксонский промышленник Грош основал небольшой литейно-арматурный завод. После покупки предприятия немецким подданным Лангезипеном продукция быстро становится известной в России и за рубежом. Продукция была непростая: это трубопроводная, котельная, пожарная арматура, насосы, медные трубы, пожарные краны, манометры и… медная посуда для военного ведомства.
9. Несмотря на впечатляющие темпы роста, советская промышленность пятилеток все же испытывала дефицит в определенном сырье для арматуростроения. Но, несмотря на это, при разработке новой арматуры на предприятиях имел место один интересный момент: специалисты по расчетам никогда не давали рекомендаций по уменьшению толщины стенок или облегчению конструкций, так как главной задачей было обеспечение надежности выпускаемой трубопроводной арматуры. Отсюда и пошла заводская шутка о том, что «арматура у нас в системах надежнее, чем сами трубы».
ОБ АВТОРЕ
Олег Николаевич Шпаков
Окончил в 1957 году инженерный факультет Ленинградского высшего Военно-морского училища по специальности «инженер-механик по корабельным двигателям внутреннего сгорания». Сразу после окончания училища был назначен командиром электромеханической боевой части пограничного корабля. Три года службы позволили ему изучить всё оборудование в совершенстве. После службы в морских пограничных частях и двухгодичной конструкторской работы в отделе автоматизации вагоностроительного завода Шпаков совершил кругосветное плавание в должности механика китобойного судна Калининградской антарктической китобойной флотилии «Юрий Долгорукий», где расширил и приобрёл новые знания и опыт в эксплуатации судовых двигателей и систем и принятии технических решений в сложных ситуациях. В 1962 году Олег Шпаков поступает на работу в научно-исследовательский и конструкторский отдел приводных устройств Центрального конструкторского бюро арматуростроения, где создаёт новые конструкции электроприводов для трубопроводной арматуры. В 1965 году был назначен начальником этого отдела.
В 1977 году Олег Николаевич Шпаков защитил диссертацию на соискание степени кандидата технических наук по теме «Исследование динамических нагрузок в электроприводах с червячным редуктором». Он автор четырёх монографий, написанных в соавторстве с классиком арматуростроения Д. Ф. Гуревичем. С 1973 по 1990 годы О. Н. Шпаков работал главным инженером и заместителем директора по научной работе ЦКБА. В 1990 году генеральный директор НПОА «Знамя Труда» С. И. Косых совместно с О. Н. Шпаковым организовали Всесоюзную ассоциацию арматуростроителей, преобразованную позже в Научно-промышленную ассоциацию арматуростроителей (НППА). С 1991 по 2004 годы Шпаков занимал должность исполнительного директора НППА.
С 2004 года по настоящее время работает техническим экспертом НПАА. Автор книг «Азбука трубопроводной арматуры. Справочное пособие», «Трубопроводная арматура. Справочник специалиста», «Арматуростроение от А до Я. Терминологический словарь», а также многочисленных научно-технических статей; им получены многие авторские свидетельства СССР и патенты России.
По вопросам приобретения издания обращаться:
armtorg@yandex.ru, armtorg.10@yandex.ru o.schpackov@yandex.ru,
или по телефонам: +7 913 245 13 09, +7 913 219 08 27, +7 (3852) 226 927, +7 (3852) 567 734.
