الصمام، المعروف أحيانًا باسم صمام بالإنجليزية، هو جهاز يُستخدم لإيقاف تدفق السوائل المختلفة أو التحكم فيه جزئيًا. الصمام ملحقٌ لأنابيب المياه يُستخدم لفتحها وإغلاقها، والتحكم في اتجاه التدفق، وتعديل خصائص وسيط النقل وتنظيمها، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط والتدفق. يمكن تقسيمه إلى صمامات إغلاق، وصمامات فحص، وصمامات تنظيم، وما إلى ذلك حسب وظيفته. الصمامات هي مكونات تُنظّم تدفق أنواع مختلفة من السوائل، بما في ذلك الهواء والماء والبخار، وغيرها في أنظمة توصيل السوائل. صمامات الحديد الزهر، وصمامات الفولاذ المصبوب، وصمامات الفولاذ المقاوم للصدأ، وصمامات فولاذ الكروم والموليبدينوم، وصمامات فولاذ الكروم والموليبدينوم والفاناديوم، وصمامات الفولاذ المزدوجة، والصمامات البلاستيكية، والصمامات غير القياسية المُخصصة، وغيرها، ليست سوى أمثلة قليلة من أنواع ومواصفات الصمامات المختلفة.
يؤثر استخدام الصمامات على حياتنا اليومية. نستخدمها عند فتح الصنبور للحصول على مياه الشرب أو عند استخدام صنبور إطفاء الحرائق لري المحاصيل. ويعود استمرار تعدد الصمامات إلى التشابك المعقد لخطوط الأنابيب.
يرتبط تطور عمليات الإنتاج الصناعي ارتباطًا وثيقًا بتطوير الصمامات. ففي العصور القديمة، كان يُستخدم حجر ضخم أو جذع شجرة لإيقاف جريان الماء أو تغيير اتجاهه للتحكم في جريان الأنهار والجداول. بدأ لي بينغ (تاريخ ميلاده ووفاته غير معروفين) بحفر آبار الملح في سهل تشنغدو في نهاية عصر الممالك المتحاربة للحصول على ملح المحلول الملحي وملح القلي.
عند استخلاص المحلول الملحي، تُستخدم قطعة رقيقة من الخيزران كأسطوانة استخلاص، تُوضع في الغلاف، وتحتوي على صمام فتح وإغلاق في الأسفل. يُبنى إطار خشبي ضخم فوق البئر، وتستطيع أسطوانة واحدة سحب كمية من المحلول الملحي تكفي لعدة دلاء. ثم يُسحب المحلول الملحي باستخدام عجلة خزّاف وعجلة لتفريغ دلو الخيزران. يُوضع في بئر لسحب المحلول الملحي لتصنيع الملح، ويُركّب صمام مكبس خشبي في أحد طرفيه لمنع التسرب.
من بين أمور أخرى، طورت الحضارتان المصرية واليونانية أنواعًا بسيطة من الصمامات لري المحاصيل. ومع ذلك، من المتفق عليه عمومًا أن الرومان القدماء ابتكروا أنظمة ري مائية معقدة للغاية لري المحاصيل، مستخدمين صمامات الصنبور والغطاس، بالإضافة إلى صمامات عدم الرجوع لمنع تدفق المياه إلى الخلف.
لا تزال العديد من التصميمات التكنولوجية التي صممها ليوناردو دافنشي من عصر النهضة، بما في ذلك أنظمة الري، وقنوات الري، وغيرها من مشاريع الأنظمة الهيدروليكية الهامة، تستخدم الصمامات.
وفي وقت لاحق، ومع تقدم تكنولوجيا التبريد ومعدات الحفاظ على المياه في أوروبا،الطلب على الصماماتتزايدت تدريجيًا. ونتيجةً لذلك، طُوِّرت صمامات سدادة من النحاس والألومنيوم، وأُدمجت في النظام المعدني.
للثورة الصناعية والتاريخ الحديث لصناعة الصمامات تاريخٌ متوازي، ازداد عمقًا بمرور الوقت. صُنع أول محرك بخاري تجاري عام ١٧٠٥ على يد نيوكومان، الذي اقترح أيضًا مبادئ التحكم لتشغيل المحرك البخاري. مثّل اختراع واط للمحرك البخاري عام ١٧٦٩ دخول الصمامات رسميًا إلى صناعة الآلات. واستُخدمت صمامات السدادة، وصمامات الأمان، وصمامات الفحص، وصمامات الفراشة بكثرة في المحركات البخارية.
تعود جذور العديد من التطبيقات في مجال الصمامات إلى اختراع وات للمحرك البخاري. ظهرت صمامات الانزلاق لأول مرة في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر نتيجةً لانتشار استخدام المحركات البخارية في صناعات التعدين والكي والنسيج والآلات وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، ابتكر وات أول وحدة تحكم في السرعة، مما أدى إلى زيادة الاهتمام بالتحكم في تدفق السوائل. ومن التطورات المهمة في تطوير الصمامات ظهور صمامات كروية ذات سيقان ملولبة وصمامات بوابة إسفينية ذات سيقان ملولبة شبه منحرفة.
لقد أدى تطوير هذين النوعين من الصمامات في البداية إلى تلبية متطلبات تنظيم التدفق بالإضافة إلى متطلبات العديد من الصناعات لتحسين ضغط الصمام ودرجة حرارته بشكل مستمر.
كان من المفترض نظريًا أن تكون صمامات الكرة أو صمامات السدادة الكروية، والتي يعود تاريخها إلى تصميم جون والين وجون تشاربمان في القرن التاسع عشر ولكن لم يتم وضعها في الإنتاج في ذلك الوقت، هي الصمامات الأولى في التاريخ.
كانت البحرية الأمريكية من أوائل الداعمين لاستخدام الصمامات في الغواصات بعد الحرب العالمية الثانية، وقد جرى تطوير الصمام بتشجيع حكومي. ونتيجةً لذلك، طُوّرت العديد من مشاريع البحث والتطوير والمبادرات الجديدة في مجال استخدام الصمامات، كما أدت الحرب إلى تطورات في تقنيات الصمامات الجديدة.
بدأت اقتصادات الدول الصناعية المتقدمة بالازدهار والتطور تدريجيًا في ستينيات القرن الماضي. وكانت منتجات ألمانيا الغربية سابقًا، واليابان، وإيطاليا، وفرنسا، والمملكة المتحدة، ودول أخرى، حريصة على تصدير سلعها إلى الخارج، وكان تصدير الآلات والمعدات الكاملة هو الدافع وراء تصدير الصمامات.
نالت المستعمرات السابقة استقلالها واحدة تلو الأخرى بين أواخر الستينيات وبداية الثمانينيات. وحرصًا منها على تطوير صناعاتها المحلية، استوردت كميات كبيرة من الآلات، بما في ذلك الصمامات. علاوة على ذلك، دفعت أزمة النفط العديد من الدول المنتجة للنفط إلى ضخ استثمارات ضخمة في قطاع النفط المربح للغاية. وشهدت فترة من النمو الهائل في إنتاج الصمامات والتجارة والتطوير العالمي لعدة أسباب، مما عزز نمو صناعة الصمامات بشكل كبير.
وقت النشر: ٢٥ يونيو ٢٠٢٣
