انتقال سیالات به ویژه مایعات را میتوان سرآغازی جهت ساخت لوله و اتصالات دانست. با توجه به رشد و پیشرفت شهرها، شیوع بیماریها ناشی از عدم رعایت بهداشت معظلی بود که در زندگی اجتماعی به چشم میخورد. بنابراین انسان توانست با ساخت لوله گام بزرگی جهت رعایت بهداشت بردارد. در این مقاله به طور کامل با تاریخچه سیستم لوله کشی و اختراعات مهم در این زمینه آشنا خواهید شد.
از اوایل قرن ۱۹، ساخت لوله های فلزی با روشهای جوشکاری و… برای انتقال سیالات استفاده میشد. از جمله اقدامات مهم در آن عصر، ساخت لوله های فولادی توسط جیمز راسل بود. پس از گذشت یک قرن، حالا نوبت به ساخت لوله های ترموپلاستیک بود اما در اولین تلاش به دلیل عدم استحکام فشاری مورد نیاز، استفاده از لوله های ترموپلاستیک محدود شد. البته با پیشرفت تکنولوژی، کشورهای مختلف با ارتقا خود در این زمینه سبب شکلگیری صنعت لوله شدند.
از کاربردهای لوله و اتصالات میتوان به انتقال سیالاتی مانند نفت و گاز، آب و فاضلاب و… اشاره کرد که امروزه نقش بسیار موثری در زندگی انسانها دارند و به نوعی انرژی تلقی میشوند.
پیشرفتهای مدرن سیستم های لوله کشی مدتهاست که به افزایش بهداشت انسان و از بین بردن آلودگیها و بیماریها اعتبار داده شده است. اگر چه لوله کشی به طور کلی به ورود آب و فاضلاب به منازل مسکونی شما اشاره دارد، اما اینکه چگونه لوله کشی در طول قرنها بر تمیزی و سلامت خانههای ما تأثیر گذاشته است شگفتانگیز است.
پیشرفتهایی که منجر به لوله کشی مدرن شد، همیشه موثر یا ساده نبوده است. هزاران سال طول کشید تا نوآوری، اصلاح و تکمیل فرآیند انجام شود و هنوز هم بهبودهایی در حال انجام است. در اینجا نگاهی به تاریخچه سیستم لوله کشی و چگونگی رسیدن این سیستم پیچیده به جایگاه امروزی میاندازیم.
![](https://retopi.com/magazine/wp-content/uploads/2024/05/تاریخچه-لوله-کشی-آب.jpg)
نخستین تاریخچه لوله ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح
احتمالا اولین تاریخ به وجود آمدن سیستم لوله کشی بوده که در بین النهرین مورد استفاده گسترده قرار گرفته است. طبقات بالا جامعه دارای حمامهای جداگانه با توالتهای سرپوشیده در خانهها، کاخها و معابد خود بود.
تاریخچه لوله کشی ۲۶۰۰-۱۸۰۰ سال قبل از میلاد مسیح
بسیاری از مورخان هاراپا، راخیگارهی و شهر موهنجو دارو در پاکستان و هند امروزی را به عنوان اولین سیستمهای بهداشت شهری توسعه یافته، دانستهاند. در این منطقه، خانههای فردی از طریق مجراهای بنایی آب را از چاه میکشیدند. فاضلاب از خانهها به زهکشیهای سرپوشیدهای که خیابانهای اصلی را پوشانده بودند فرستاده میشد. مورخان معتقدند که نظافت برای تمدن دره رود سند مهم بوده است، زیرا حتی کوچکترین خانهها به سیستم زهکشی عمومی متصل بودهاند.
تاریخچه لوله ۲۵۰۰ سال قبل از میلاد مسیح
مصریان تکنیکهایی را توسعه دادند که آلیاژهای مس را ایجاد کردند که منجر به سیستم های لوله کشی اولیه آنها شد. در سال ۱۹۹۴، باستانشناسان در حال حفاری بقایای مجموعه تدفین یک هرم، یک سیستم لوله کشی و زهکشی مسی را کشف کردند.
تاریخچه سیستم لوله کشی ۲۰۰۰-۱۰۰۰ قبل از میلاد مسیح
در حدود ۱۷۰۰ تا ۱۵۰۰ قبل از میلاد، مهندسان باستانی در جزیره یونانی کرت، یک سیستم زهکشی را با استفاده از درجه شیب زمین برای به حداکثر رساندن زهکشی برای دستشوییها، سینکها و منهولها ایجاد کردند. در داخل حمام یک ملکه از آن زمان، باستانشناسان یک وان حمام را کشف کردند که ظاهراً با دست پر و تخلیه شده بود. همچنین، حمام حاوی چیزی بود که گمان میرود قدیمیترین کمد آب «شست وشوی» جهان بود که با پارتیشنهایی از هم جدا شده و توسط آب باران یا آب از مخزنها شسته میشد.
لوله های سربی «اشتباه مهلک»
یک اشتباه مهلک در حدود ۲۰۰ سال قبل از میلاد اتفاق افتاد، مهندسان رومی از لوله های سربی برای جایگزینی سیستم از قبل استفاده کردند. این به طور چشمگیری روش انتقال آب به شهر را بهبود بخشید. با این حال، رومیها نمیدانستند که لوله های سرب حاوی سمومی بودند که وارد آب میشدند و باعث مرگ و میرهای زیادی در اثر مسمومیت با سرب میشدند.
سطح سرب به ۱۰ برابر مقداری که برای مصرف بیخطر است افزایش یافت. کودکان و زنان باردار با افزایش مرگ و میر نوزادان و سقط جنین بیشترین آسیب را متحمل شدند. محققان هنوز در مورد کاهش اندازه و سلامت عمومی جمعیت روم حدس میزنند که چقدر ممکن است در سقوط امپراتوری روم نقش داشته باشد.
تا سال ۱۵۹۶، حدود ۵۰۰ سال پیش، سر جان هرینگتون، اولین سیفون توالت را ایجاد کرد. هرینگتون خانهای ساخت که در آن اولین سیفون توالت را به وجود آورد. بوستون اولین سیستم آب شهری را در سال ۱۶۵۲ توسعه داد. ساکنان اولیه گرد هم آمدند و شرکتی را برای ساخت «کاندویت» تشکیل دادند، یک سیستم آبرسانی برای مقابله با آتشسوزی و همچنین برای استفاده خانگی. بیشتر لوله های هواکش سیستم از کندههای درختان تو خالی ساخته شده بود.
پادشاه فرانسه لوئی چهاردهم دستور ساخت یک لوله چدنی آب را داد که حدود ۲۴ کیلومتر از ایستگاه پمپاژ در مارلی آن سن تا کاخ ورسای امتداد داشت. آب اصلی شهر مجاور را تامین میکرد و لوله کشی بیش از ۳۳۰ سال به باغها و فوارههای کاخ خدمت میکرد.
تولید کننده اجاق و بخاری انگلیسی ویلیام فیتهام اولین دوش مکانیکی جهان را که به نام «دوش انگلیسی Regency» شناخته میشود، ایجاد و به ثبت رساند. دوش شامل یک حوض بزرگ، جایی که حمام کننده میایستاد و یک مخزن آب بالای سر بود که آب را از طریق یک پمپ دستی از حوض به بالا پمپ میکرد. تقریباً ۲۰۰ سال پس از اختراع اولین سیفون توالت، مخترع اسکاتلندی الکساندر کامینگ اولین حق ثبت اختراع را برای دستگاهی بسیار مشابه اما بهبود یافته با چند اضافات مهم دریافت کرد.
![خرید لوله](https://retopi.com/magazine/wp-content/uploads/2024/05/photo_2023-10-23_17-32-17-preview.jpg)
خرید اینترنتی لوله
هنگامی که جمعیت شهر نیویورک از لوله کشی آن بیشتر شد، شبکه جدیدی از کندههای تو خالی برای انتقال آب برای اطفای حریق ابداع کرد. این راهاندازی به آتشنشانان اجازه میداد تا با حفاری از دیوارههای لولهها به آب دسترسی پیدا کنند، سپس سوراخ را پس از اتمام آنها ببندند و اصطلاح «شعله آتش» را به وجود آورد.
فیلادلفیا اولین شهر ایالات متحده بود که تشخیص داد آب سالم و در دسترس باید توسط شهرداریها اداره شود. سیستم Fairmount Water Works سیستم موتور بخار ناکارآمد خود را با یک سد و چرخهای آب در سراسر رودخانه Schuylkill جایگزین کرد. آب مستقیماً به مشاغل و منازل مشتریان پرداخت میشد و آب رایگان از طریق شیر آتشنشانی برای هر کسی که سطل داشت تأمین میشد. سیستم لوله کشی بادوامتر به کاربران اجازه میدهد فشار آب را به مراتب بهتر از لولههای چوبی تنظیم کنند.
فیلادلفیا از سال ۱۸۰۰ لولههای چوبی را به عنوان بخشی از سیستم آبرسانی جدید شهر نصب کرده بود. با این حال، در سال ۱۸۱۹، شبکههای چدنی بزرگتر و بادوامتر شروع به کار کردند. این لوله ها در دو سبک تولید میشوند: سبک چوبی، که با فشار دادن تختههای اریبدار به هم و باندهای فولادی ساخته میشوند، یا سبک چوبی که با تو خالی کردن وسط یک کنده ساخته میشوند. این نوع لوله ها در سراسر ایالات متحده، از فیلادلفیا تا پورتلند، اورگان، نصب شدند.
اگرچه نصب لوله های چوبی را در سال ۱۸۳۲ متوقف شده بود، اما تا سال ۱۸۵۸ همه آنها را از سرویس خارج نشده بودند. منهتن ساخت اولین قنات و سیستم مخزن شهری را در سال ۱۸۳۵ آغاز کرد. با استفاده از آب رودخانه کروتون، سیستم خدمات خود را در سال ۱۸۴۲ آغاز کرد. این سیستم قادر بود روزانه حدود ۷۲ میلیون گالن آب شیرین را به ساکنان شهر برساند.
در دهه ۱۹۰۰، خاک رس منجمد شده جزو مواد منتخب لوله کشی برای اکثر شهرها بود. در بررسی تاریخچه سیستم لوله کشی میبینیم که اولین بار در ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد در بابل کشف شد، خاک رس منجمد شده با پختن لوله های سفالی و ریختن نمک به داخل کوره برای تولید بخار ساخته میشود. لوله های سفالی بسیار سنگین هستند و به حمل و نقل آب یا ریلی نیاز دارند، به این معنی که بسیاری از شهرها تنها در صورتی میتوانند آنها را نصب کنند که دارای ذخایر محلی خاک رس باشند. اگرچه خاک رس منجمد شده محبوب است، اما نیاز به مراقبت در هنگام نصب دارد.
یکی دیگر از مواد محبوب در این زمان لوله الیافی بود که بیشتر به عنوان لوله Orangeburg شناخته میشود و به نام یکی از تولید کنندگان آن، شرکت تولیدی Orangeburg نامگذاری شده است. مجرای الیافی با آغشته کردن الیاف چوب به زمین قطران زغال سنگ ایجاد شد. این مواد لوله برای تعدادی از کاربردها محبوب شد: انتقال آب، فاضلاب بهداشتی، خطوط برق و موارد دیگر. در طول دهه ۱۸۰۰ و اوایل دهه ۱۹۰۰ محبوبیت آن افزایش یافت. محبوبیت آن در اواخر دهه ۱۹۶۰ با ورود PVC به بازار کاهش یافت. لوله Orangeburg به دلیل طول عمر کمتر در حال حاضر برای سیستم لوله کشی جدید استفاده نمیشود.
صدور پیشفاکتور آنلاین
چدن نیز در این زمان یک ماده محبوب بود. اولین لوله های چدنی در سال ۱۶۶۴ در ورسای نصب شد. در ایالات متحده، اولین لوله های چدنی در دهه ۱۸۱۰ در فیلادلفیا نصب شد تا جایگزین لوله های چوب صنوبر خراب شده شود. در نهایت، فیلادلفیا به دلیل طول عمر و توانایی تحمل فشار بیشتر آب، به طور کامل با چدن لوله کشی شد. بسیاری از خطوط فاضلابی که امروزه مورد استفاده قرار میگیرند با چدن لوله میشوند. با این حال، چدن خطر خوردگی بالایی دارد، بنابراین پوششهای مختلفی برای کمک به کند کردن روند خوردگی ایجاد شد. یکی از محبوبترین پوششها، چدن با پوشش سیمانی بود.
اولین کد لوله کشی در آمریکا (استاندارد)، که در سال ۱۹۲۸ منتشر شد، هوور را با نام «کد هوور» گرامی داشت. کار دکتر هانتر هنوز در کدهای لوله کشی ایالات متحده که امروزه استفاده میشود، ارجاع داده میشود. برای کسب اطلاعات جامع در خصوص سایر استانداردهای لوله کشی بر روی کلمه استانداردهای حوزه پایپینگ کلیک نمایید.
لولههای بتنی نیز در این زمان محبوبیت بیشتری پیدا کردند، اگرچه به طور قابل توجهی سنگینتر و گرانتر بودند. لوله استوانهای بتنی پیش تنیده برای اولین بار در سال ۱۹۴۲ ساخته شد و از یک حلقه فولادی نازک تشکیل شده است که در بتن محصور شده است. این نوع مواد لوله هنوز هم امروزه نصب میشود و معمولاً برای قطر لوله های بزرگتر، خطوط فاضلاب طوفان و شبکههای آب استفاده میشود.
![لوله بتنی](https://retopi.com/magazine/wp-content/uploads/2024/05/Picture3-1024x396.jpg)
در دهه ۱۹۵۰ لوله چدن داکتیل به عنوان یک پیشرفت در چدن معرفی شد. استحکام بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی مشابهی دارد که آن را به مادهای جذاب برای مصارف آب و فاضلاب تبدیل میکند. مشابه چدن، انواع مختلفی از آسترها برای جلوگیری از خوردگی در فضای داخلی خطوط ایجاد شده است.
در نهایت، لولههای پلاستیکی از جمله لوله PVC، ABS و PEX مورد استفاده عمومی قرار گرفتند. اگرچه PVC برای اولین بار در دهه ۱۸۶۰ توسعه یافت، اما تا دهه ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ زمانی که تکنیکهای اکستروژن دقیقتر امکان تولید قابل اعتمادتر را فراهم کرد، شروع به کار نکرد. امروزه لوله های پلاستیکی یک ماده لوله است که به طور فزایندهای محبوب است و برای همه چیز از لوله های جانبی فاضلاب و سیستم لوله کشی مسکونی گرفته تا توزیع گاز و پردازش شیمیایی استفاده میشود. این دارای برخی از بالاترین مقاومت در برابر خوردگی است و ادعا میکند که عمر مفید آن طولانی است، اگرچه تا به امروز تنها حدود ۶۰ سال در زمین بوده است اما در عین حال از موادی مانند خاک رس که عمر مفیدی دارند که میتواند بیش از ۱۲۵ سال باشد، کم است.
لوله های پلی اتیلن در سال ۱۹۵۲ در ایالات متحده در پاسخ به کمبود فلزات پس از جنگ جهانی دوم معرفی شدند. سه سال بعد، اولین لوله های آب پلی وینیل کلراید (PVC) در ایالات متحده گذاشته شد. امروزه اکثر لوله های لوله کشی در سراسر جهان به دلیل پایداری نسبی و هزینه کم، از مواد PVC ساخته شدهاند.
در این مقاله با تاریخچه سیستم لوله کشی به طور کامل آشنا شدید. امروزه، تقریباً همه این مواد لوله را میتوان در جایی در ایالات متحده یافت، اگرچه بسیاری از آنها به پایان عمر مورد انتظار خود میرسند. هر نوع ماده دارای مزایا و معایب خود است. هر کدام در کاربردهای خاص یا تحت شرایط خاص بهتر عمل میکنند و نگهداری آنها تمیز کردن، تعمیر و بهبود نیاز به دانش تخصصی دارد. همانطور که سرمایهگذاری در زیرساختهای ملی ما افزایش مییابد، دوام این مواد همچنان یک نکته کلیدی باقی خواهد ماند.