Впервые пробковые краны из бронзы в системе водоснабжения были применены в Древнем Риме более 2000 лет назад. Однако в период Средневековья передовые для того времени технологии были утеряны. И лишь в конце 18 века, когда ученые начали проводить эксперименты с применением пара, вновь возникла потребность в развитии технологий производства арматуры.
В то время большинство типов арматуры изготавливали из чугуна, из того же сырья, что и сами трубопроводы и паровые котлы. Чугун являлся основным металлом для производства деталей трубопровода, так как это недорогой материал. Начиная с 1850 годов основным материалом для производства отливок является латунь, а для оборудования малых диаметров (½ - 2 дюймов) - бронза.
Главенство бронзы и чугуна
Бронза и чугун - основные материалы, используемые в производстве в 19 веке, так как именно они способны выдержать высокое рабочее давление пара (до 17 бар). И только к концу XIX века, с применением бессемеровского конвертера, в производстве отливок все чаще стали использовать сталь. В это же время с ростом рабочего давления, в результате использования перегретого пара в энергетической промышленности, чугунная арматура работает на пределе своих возможностей. Для решения данной проблемы были предприняты попытки разработки высокопрочного чугуна, который при переплавке смешивался со стальным ломом. Новый сплав назвали “полусталь” или ферросталь.
Однако уже в начале 20 века появляется трубопроводная арматура из углеродистой стали, которая уже к 50-м годам стала ведущим конструкционным материалом в производстве энергетической арматуры.
Материалы для затвора
Практически до конца первого десятилетия 20 века основным сплавом для изготовления затворов была бронза. К 30-м годам ее место занял монель, который был ведущим металлом для производства арматуры, предназначенной для работы в тяжелых условиях.
Он был популярным до окончания Второй Мировой войны, когда популярность приобрела мартенситная нержавеющая сталь. После войны для изготовления арматуры для тяжелых условий популярными становятся сплав кобальта и стеллита.
Стальные сплавы
Вторая Мировая война послужила стимулом для совершенствования промышленных технологий, в том числе и в арматуростроении. Запуск и расширение производства высокооктанового бензина, синтетических эластомеров и другой военной продукции выявило необходимость создания материалов и сплавов, устойчивых к коррозии, а также способных выдержать высокие температуры и давление. На предприятиях, производящих продукцию для военных нужд, начали использовать трубопроводное оборудование из аустенитной нержавеющей стали, которая широко используется и по сей день.
В связи с ужесточением требований, предъявляемых к температуре и давлению в системах энергетики и нефтепереработки, возможностей арматуры из нелегированной углеродистой стали стало не хватать, поэтому был разработан хром-молибденовый сплав.
Эластомеры
Одним из самых значимых событий стала разработка в конце 30-х годов фирмой DuPont нового материала эластомера - тефлона. В 90-х годах он был усовершенствован, в результате чего стало возможным его использование при производстве “мягких седел” в конструкции шаровых кранов. Именно благодаря тефлону сейчас мы имеем такое широкое разнообразие шаровых кранов.
Созданные за последние несколько десятилетий никелевые и сверхпрочные сплавы (хастеллой и инконель), способствовали выпуску трубопроводного оборудования устойчивого к коррозии и способного работать в критических условия, выдерживая при этом высокие температуры и давление.
Работы по совершенствованию данных уникальных материалов с учетом будущих потребностей промышленности постоянно продолжаются. При этом научные изыскания ведутся в самых различных направлениях, возможно, в скором времени для производства арматуры будут использовать материалы, не содержащие металл, например, композиции графита.
