Исторические сведения и археологические данные свидетельствуют, что возникновение железных труб уходит своими корнями в глубину веков. Трубное дело зародилось в древности, в странах Близкого Востока и Азии, народы которых первыми вступили на путь общественно-культурного развития, умели добывать руду и выплавлять металлы.
Благодаря радиоуглеродному способу, а также физико-химическим методам исследования старых вещественных памятников, на которых базируется современная археология и историческая наука, установлено, что начало внедрения металлов датируют не V-IV тысячелетиями до н.э., как считали ранее, а VIII-VII тысячелетиями до н.э. Установлено также, что более ранние следы металлургических производств находились в Анатолии, близ турецкого городка Эргани.
В Египте цветные металлы — медь, свинец, олово — и драгоценные металлы стали использовать в V-IV тысячелетиях до н.э. К первой династии (Три тысячи четырехсотые годы до Р.Х.) относятся отысканные в гробнице Джера в Саккаре бессчетные медные предметы. Считают, что в период первой династии (около Три тысячи года до Р.Х.) египетские мастера умели делать не только медное и бронзовое орудие, предметы труда и быта, но также знали секреты производства и железных труб, потребность в которых была неотложной в связи с особенными климатическими критериями Египта, страдающего от недочета воды. Для этих целей применялись и неметаллические трубы. Так, в Старом Китае в качестве трубопроводов служили обработанные стволы бамбука, а с освоением керамики — гончарные трубы (обожженная формованная глина).
По мере расширения выплавки металла росла роль железных труб, владеющих перед древесными и гончарными целым рядом технико-эксплуатационных преимуществ (возможность получения трубы нужной формы и конфигурации, наименьшие габариты и вес, долговременность эксплуатации и т.п. ).
Более ранешние из узнаваемых нам трубопроводов, в которых применялись железные трубы, найдены в Египте в дворцовой части пирамиды короля Сахуре (S'ahure) в Абусире. Там была найдена медная труба для отвода дождевой воды, уложенная в камнях с помощью гипса. Труба имела поперечник 4,7 см при толщине стены 1,7 мм. Археологи нашли ее в виде отдельных кусков. По этим остаткам можно было судить, что она состояла из отдельных звеньев, выполненных из листового металла. Ее звенья не были соединены меж собой заклепками, методом фальцовки либо пайки. Кусочки труб соединялись меж собой «внахлестку»; каждое следующее звено с 1-го конца было сужено, что позволяло вставлять его в предшествующее звено «с натягом». Эта труба не была рассчитана на внутреннее давление воды. Ориентировочное время сотворения этого трубопровода -Две тысячи пятьсот лет до Р.Х. Считают, что труба служила собственного рода железной обкладкой водостока.
Во II веке до н.э. в Египте строились достаточно длинные водопроводы. По трубам, сделанным из сплавов меди (бронзы либо латуни), вода текла под сильным давлением из резервуаров либо водохранилищ, возвышавшихся над данной местностью.
В неких исторических источниках (к огорчению, без подробного описания) имеются обрывочные упоминания о трубах: для музыкальных инструментов (Одна тысяча лет до Р.Х.); о «подводных» трубопроводах, относящихся ко времени битвы под Салманазаром (около Семьсот лет до Р.Х.); об оловянных трубах, с помощью которых снабжалась водой Пуническая колония на Сицилии (колония финикийцев, которым античные римляне дали заглавие «пунийцы»; с Двести шестьдесят четыре по Сто сорок шесть год до Р.Х. шли Пунические войны меж Римом и Карфагеном). В Олимпии, древнегреческом городке в Элиде (северо-западная часть Пелопонесса) обнаружены листы из олова, а также спаянные трубы, относящиеся, возможно, к римскому периоду (не ранее Четыреста двадцать шесть года р.Х.).
При короле Пергамона Эвмене II (Греция) около Сто восемьдесят года до Р.Х. был сотворен напорный водопровод длиною в несколько км, с помощью которого подавали воду в водохранилище Пергамской крепости на горе Hagios-Georgios. Трубопровод пролегал по разным седловинам гор, потому разница высот расположения достигала Сто девяносто пять метров. Для заслуги нужного напора воды нужно было давление от Шестнадцать до Двадцать атмосфер. Считают, что эти трубы были сделаны из бронзы. Как можно судить по размерам каменной обкладки, поперечник труб составлял около 30 см.
Гончарные трубы продолжали применяться в Старом Риме, Старой Греции и в других странах и городках Северного Средиземноморья, в то время как в этих странах уже была развита металлургия и налажено создание железных труб.
Гончарными трубами была, к примеру, вооружена именитая генуэзская крепость XIV-XV веков в Крыму. Крепость имела необычную систему снабжения пресной водой. Для этого с отдаленной горы был проведен невидимый для противника подземный трубопровод из гончарных труб, который действовал по принципу сообщающихся сосудов.
В общем, трубное создание в Старом Риме получило тогда практически недостижимое для других европейских государств развитие. Римляне изготавливали трубы свинцовые, бронзовые, оловянные. В Риме, по словам современников, была «реальная индустрия» по производству свинцовых труб со своими товарными знаками, клеймами мастеров и штампами заказчиков. Римские писатели обрисовывают создание труб последующим образом. Из литых железных листов формовали трубы поперечником от 20 до 300 мм. Продольный шов делали разными методами. Но чаще всего трубы грушевидного сечения накрывали вдоль шва оловянно-свинцовым припоем. Время от времени встречались паяные соединения встык либо внахлестку и даже трубы с желобчатым извивом кромок, уплотненные замазкой. О римских трубах пишет Марк Витрувий (Два-я половина I века до Р.Х.).
В 16-13 годах до Р.Х. он написал управление «Архитектура» в 10 книжках. В восьмой книжке собственного сочинения Витрувий огромное внимание отвел водопроводам и материалам, из которых делали трубы.
Витрувий направляет внимание на необходимость производства свинцовых труб длиной не наименее 10 футов (3,05 метра). При этом любая из их должна весить: 100-дюймовая — 1200 фунтов, 80-дюймовая — 960 фунтов, 50-дюймовая — 600 фунтов и т.д. ..., 5-дюмовая — 60 фунтов. По его данным, размер этих труб, выраженный в дюймах, определяется по ширине не свернутого в трубу листа свинца. Если, к примеру, делают трубу из листа шириной в 50 дюймов, то такая труба именуется 50-дюймовой (ее поперечник был равен 16 дюймам); соответственно именуются и другие трубы (напомним: 1 дюйм = 25,4 мм, Один фут = 0,305 м, 1 фунт = 0,409 кг). Из этого следует, что в употреблении были свинцовые трубы поперечником 30-600 мм, но при этом все схожей толщины, равной примерно 8 мм. Таким образом, труба 300 мм в поперечнике могла выдержать давление воды, равное примерно 1,5 атмосферы, а труба 600 мм в поперечнике — давление только 1,25 атмосферы, и возможность внедрения огромных труб этого типа должна была быть очень ограниченной.
В исключительных случаях античные римляне пользовались существенно более толстыми свинцовыми трубами. К примеру, в водопроводе Алатри (Alatri), где трубы должны были выдерживать давление до 10 атмосфер, толщина стены 10 см трубы колебалась от 10 до35 мм. Не считая того, сопротивление свинцовых труб разрыву повышали, замуровывая их в стенку.
О железных трубах упоминает в собственном труде итальянский естествоиспытатель Джамбаттиста Делла Порта (1538-1615). В главе, посвященной технике подачи воды из одной равнины в другую через гору, он ведает об устройстве сифона с подъемными трубами из свинца либо меди.
Наряду с металлическими трубами из цветных металлов в Западной Европе вплоть до XVII века в разных устройствах применялись также трубы древесные. О их, в частности, упоминается в трудах германского механика Генриха Цейзинга (погиб в 1613 году).
Следует иметь в виду, что в ряде отраслей на протяжении многих веков с металлическими и глиняными (гончарными) трубами конкурировали более дешевые трубы — древесные. Предположительно в 1430 году в Германии появилась особая сверлильная машина для производства этих труб. Известный итальянский живописец, ученый и инженер Леонардо да Винчи занимался усовершенствованием этой машины, введя ускоритель вращения в устройство для горизонтального и вертикального сверления древесных труб. В XVII веке эта машина стала приводиться в действие практически только силой воды.
Уровень водоснабжения в Старой Руси в основном соответствовал достижениям в этой области в развитых европейских странах. На Руси в больших хозяйствах (монастырях, царских поместьях) строились водоподъемники и водопроводы, в конструкции которых стали вводиться железные трубы.
К их числу относился, к примеру, колодец Троице-Сергиевой лавры, состоявший по описи 1641-1662 годов из сруба, над которым находился «четочный водоприемник» с системой подъема воды по медным трубам.
Уникальная водопроводная система была в Столичном Кремле. После заложения в 1147 году Москвы вопрос водоснабжения в случае осады стал острой неувязкой.
При постройке князем Дмитрием Донским в 1367 году каменной крепости на местности, приблизительно равной площади сегодняшнего Кремля, был сооружен каменный тайник к воде. Но не считая тайников в Кремле в это время, по-видимому, был построен и 1-ый кремлевский самотечный водопровод. Источником водоснабжения служил обильный источник, выбивавшийся в подземелье Угловой (Собакиной, Арсенальной) башни. Он существовал до конца XIX века и отличался чистой и прозрачной водой. Пропал источник только после прокладки поблизости башни канализационного коллектора.
Особенный интерес представляет 1-ый в Кремле водонапорный водопровод, строительство которого было доверено «часового и водяного взвода мастеру» Христофору Галовею. В октябре 1631 года мастер уже занимался постройкой водопровода.
Водопровод имел последующий вид: вода бралась из реки Москвы и самотеком по трубе приводилась в белокаменный колодец понизу Свибловой башни. Строитель «из башни тое воду привел на государев на Сытный и на Кормовой дворец в поварни». Это было осуществлено при помощи водяного взвода, т.е. водоподъемной машины, после чего и сама башня стала называться Водовзводною. Подъем воды осуществлялся лошадьми. Она поступала в напорный резервуар, выложенный свинцом, на той же башне. Отсюда по свинцовым трубам вода шла в водовзводную палатку (регулирующий резервуар на башне), стоявшую у верхнего набережного сада, поблизости Старенького валютного двора. Из этого резервуара вода по свинцовым трубам, уложенным в земле, шла по различным фронтам: на Сытный, Кормовой, Хлебенный, Конюшенный и Потешный дворцы, на поварни, в различные приспешные палаты, в «верховые» сады. В зданиях находились водоемы, водовзводные лари. О строительстве водопровода Кремля один из источников докладывает последующее: «Во деньки сегодняшнего царя (Миши Федоровича, Одна тысяча пятьсот девяносто шесть-1645) он соорудил на берегу реки гигантскую башню, куда провел воду средством колеса, устроив колеса и приспособления для того, чтоб подымать воду ночкой и деньком без всякого труда и пичкать ею королевский двор для всяких потребностей. Он выкопал Четыре-5 большущих колодцев, выстроил над ними купола, провел трубы и желоба и сделал снаружи стальное колесо: если пригодится вода, повертывают колесо одной рукою и вода течет в обилии, когда это необходимо. Вот, что находится вокруг королевских палат, что мы лицезрели своими очами».
Высота подъема воды доходила до 35-40 метров, давление в сети труб — до 30-35 метров. Дневная производительность не превосходила 4000 ведер.
В этот период железные трубы обширно применялись в Москве для прокладки уличной сети водопровода. По сообщению подрядчика водовзводного дела Галахтиона Никитина, дожившего до 1737 года: «От водовзводной башни во дворец до водовзводной палаты лежит в земле труба свинцовая да во дворец от водовзводной палаты, что на Сытном дворце, труба же свинцовая лежит в земле, да от той же водовзводной палаты труба же лежит свинцовая на Хлебный дворец до угла, что под церковью Петра и Павла.» Не считая того, свинцовые трубы были проложены от водовзводной башни до набережного сада. По велению Петра I они в 1706 году были вынуты и отосланы в Петербург. При копание в 1840 году фундаментов для нового дворца под прежним дворцом обнаружены трубы.
Таким образом, сеть была изготовлена по обыкновенному в то время методу — конкретно от водонапорного резервуара отдельными трубопроводами.
При существовавшем расходе воды довольно было иметь трубы поперечником 50-63 мм. Кремлевский водопровод с течением времени развивался. В 1681 году в Верхнем набережном саду был устроен пруд, выложенный свинцовыми досками, длиной Пять саженей, шириной Четыре сажени, глубиной Два аршина. Вода в пруд подавалась по свинцовым трубам из Водовзводной башни.
В садах и дворцовых помещениях были устроены фонтаны — «воды взводные». Относительно технического уровня столичного водопровода современники считали, что он не был ниже схожих сооружений в Западной Европе. Столичный водопровод представлял очень современное сооружение. Напомним, что тогда в Западной Европе обыденным было применение древесных труб в качестве нагнетательных и разводящих. Так, водопровод Петра Морриса в Лондоне был из древесных труб. Они от работы насосов нередко повреждались.
Кремлевский водопровод обслуживался особым персоналом. В 1681 году по указу было ведено в Измайловском дворце в мыленке и сенях «пол и стенки до лавок наслать свинцовыми досками и доски лить и оловом споять, в собственном государстве свинцу и олове водовзводного дела мастеру Ивану Ерохову своими снастьями и угольем и работными людьми, по договору дать ему по Десять алтын за доску».
Оценив экономические достоинства и культурные удобства, доставляемые водопроводами, правитель стал устраивать их и в других местах собственного пребывания. В частности, водопровод имелся в богатейшем пригородном Коломенском дворце. Вода бралась из колодца и разводилась сетью труб. Во дворе имелся фонтан. Не считая того, была домовая водопроводная сеть в самом дворце.
Были водопроводные сооружения в селе Измайлове. Водовзводным делом занимались там в 1667 году (в Виноградовом саду) «часовщик Моисей, трубный мастер Шашка Афанасьев да десятник Степка Барма». Подчеркнем, что напорный водопровод в Кремле был устроен ранее, чем во многих западноевропейских странах.
outterefer.ru