الصمام، أو ما يُعرف أحيانًا بالصمام في اللغة الإنجليزية، هو جهاز يُستخدم للتحكم جزئيًا في تدفق السوائل المختلفة أو منعه. يُعد الصمام من ملحقات خطوط الأنابيب، حيث يُستخدم لفتحها وإغلاقها، والتحكم في اتجاه التدفق، وتعديل خصائص السائل المنقول وتنظيمها، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق. ويمكن تصنيفه إلى صمامات إغلاق، وصمامات فحص، وصمامات تنظيم، وغيرها، وذلك حسب وظيفته. تُعد الصمامات مكونات تُنظم تدفق أنواع مختلفة من السوائل، كالهواء والماء والبخار، في أنظمة توصيل السوائل. ومن بين أنواع الصمامات ومواصفاتها المتنوعة: صمامات الحديد الزهر، وصمامات الفولاذ المصبوب، وصمامات الفولاذ المقاوم للصدأ، وصمامات فولاذ الكروم والموليبدينوم، وصمامات فولاذ الكروم والموليبدينوم والفاناديوم، وصمامات الفولاذ المزدوج، والصمامات البلاستيكية، والصمامات المصممة حسب الطلب، وغيرها.
يؤثر استخدام الصمامات على حياتنا اليومية. فنحن نستخدمها عند فتح الصنبور للحصول على الماء للشرب أو عند استخدام صنبور إطفاء الحريق لريّ المحاصيل. ويعود وجود العديد من الصمامات إلى التشابك المعقد لشبكة الأنابيب.
يرتبط تطور عمليات الإنتاج الصناعي وتطور الصمامات ارتباطًا وثيقًا. ففي العالم القديم، كان يُستخدم حجر ضخم أو جذع شجرة لإيقاف تدفق المياه أو تغيير اتجاهها للتحكم في جريان الأنهار والجداول. بدأ لي بينغ (تاريخ ميلاده ووفاته غير معروفين) بحفر آبار الملح في سهل تشنغدو في نهاية عصر الممالك المتحاربة لاستخراج المحلول الملحي وملح القلي.
عند استخراج المحلول الملحي، تُستخدم قطعة رقيقة من الخيزران كأسطوانة استخراج، تُوضع داخل غلاف البئر، وتحتوي على صمام فتح وإغلاق في أسفلها. يُبنى إطار خشبي ضخم فوق البئر، وتستطيع أسطوانة واحدة سحب كمية من المحلول الملحي تعادل عدة دلاء. يُستخرج المحلول الملحي بعد ذلك باستخدام دولاب الخزاف وعجلة لتفريغ دلو الخيزران. يُوضع الدلو في البئر لاستخراج المحلول الملحي اللازم لتصنيع الملح، ويُركّب صمام خشبي بمكبس في أحد طرفيه لمنع التسرب.
من بين أمور أخرى، طورت الحضارتان المصرية واليونانية أنواعًا عديدة من الصمامات البسيطة لري المحاصيل. ومع ذلك، من المسلّم به عمومًا أن الرومان القدماء ابتكروا أنظمة ري معقدة للغاية، مستخدمين صمامات الصنبور وصمامات المكبس، بالإضافة إلى صمامات عدم الرجوع لمنع تدفق الماء عكسيًا.
لا تزال العديد من التصاميم التكنولوجية التي وضعها ليوناردو دافنشي في عصر النهضة، بما في ذلك أنظمة الري وقنوات الري وغيرها من مشاريع الأنظمة الهيدروليكية الهامة، تستخدم الصمامات.
وفي وقت لاحق، مع تطور تقنيات التبريد ومعدات ترشيد استهلاك المياه في أوروبا،الطلب على الصماماتوقد ازدادت تدريجياً. ونتيجة لذلك، تم تطوير صمامات سدادة من النحاس والألومنيوم، وتم إدراج هذه الصمامات في النظام المعدني.
تتشابه الثورة الصناعية والتاريخ الحديث لصناعة الصمامات في تاريخهما، وقد ازداد هذا التشابه عمقًا مع مرور الوقت. ففي عام 1705، ابتكر نيوكومان أول محرك بخاري تجاري، كما اقترح مبادئ للتحكم في تشغيله. وفي عام 1769، شكّل اختراع وات للمحرك البخاري بداية دخول الصمامات رسميًا إلى صناعة الآلات. وقد شاع استخدام صمامات السدادة، وصمامات الأمان، وصمامات عدم الرجوع، وصمامات الفراشة في المحركات البخارية.
تعود جذور العديد من تطبيقات صناعة الصمامات إلى اختراع وات للمحرك البخاري. ظهرت الصمامات المنزلقة لأول مرة في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر نتيجةً للاستخدام الواسع النطاق للمحركات البخارية في قطاعات التعدين، والكي، والنسيج، وصناعة الآلات، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، ابتكر وات أول جهاز للتحكم في السرعة، مما أدى إلى زيادة الاهتمام بالتحكم في تدفق السوائل. ومن التطورات الهامة في مجال الصمامات ظهور الصمامات الكروية ذات السيقان الملولبة، وصمامات البوابة الإسفينية ذات السيقان الملولبة شبه المنحرفة.
لقد لبّى تطوير هذين النوعين من الصمامات في البداية متطلبات تنظيم التدفق بالإضافة إلى متطلبات العديد من الصناعات للتحسين المستمر لضغط الصمام ودرجة حرارته.
كان من المفترض نظرياً أن تكون الصمامات الكروية أو صمامات السدادة الكروية، التي يعود تاريخها إلى تصميم جون والين وجون شاربمان في القرن التاسع عشر ولكن لم يتم إنتاجها في ذلك الوقت، هي أول الصمامات في التاريخ.
كانت البحرية الأمريكية من أوائل الداعمين لاستخدام الصمامات في الغواصات بعد الحرب العالمية الثانية، وتم تطوير الصمام بتشجيع من الحكومة. ونتيجة لذلك، تم إطلاق العديد من مشاريع ومبادرات البحث والتطوير الجديدة في مجال استخدام الصمامات، كما أدت الحرب إلى تطورات في تكنولوجيا الصمامات الجديدة.
بدأت اقتصادات الدول الصناعية المتقدمة في الازدهار والتطور تباعاً في الستينيات. وكانت المنتجات من ألمانيا الغربية السابقة واليابان وإيطاليا وفرنسا والمملكة المتحدة ودول أخرى حريصة على بيع سلعها في الخارج، وكان تصدير الآلات والمعدات الكاملة هو ما دفع تصدير الصمامات.
نالت المستعمرات السابقة استقلالها تباعًا بين أواخر الستينيات وبداية الثمانينيات. وحرصًا منها على تطوير صناعاتها المحلية، استوردت كميات كبيرة من الآلات، بما فيها الصمامات. إضافةً إلى ذلك، دفعت أزمة النفط العديد من الدول المنتجة للنفط إلى ضخ استثمارات ضخمة في قطاع النفط المربح للغاية. وقد شهدت صناعة الصمامات نموًا هائلًا على مستوى العالم، فضلًا عن التجارة والتطوير، وذلك لعدة أسباب، مما ساهم بشكل كبير في ازدهار هذا القطاع.
تاريخ النشر: 25 يونيو 2023
