ต้นกำเนิดและประวัติของวาล์ว

เมื่อพูดถึงวาล์ว หลายคนอาจคุ้นเคยกับมันอยู่แล้ว จริงๆ แล้ว วาล์วมีส่วนเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของเราในหลายๆ ด้าน ทุกครั้งที่เราเปิดก๊อกน้ำเพื่อดื่มหรือเปิด hydrant เพื่อรดน้ำไร่นา เรากำลังมีปฏิสัมพันธ์กับวาล์ว อยู่เบื้องหลังเครือข่ายท่อที่ซับซ้อน วาล์วต่างๆ ยืนเฝ้าระวัง เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างราบรื่น การพัฒนาของวาล์วมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความก้าวหน้าของการผลิตในอุตสาหกรรม

ในสมัยโบราณ ผู้คนใช้หินขนาดใหญ่หรือกิ่งไม้เพื่อควบคุมหรือเปลี่ยนทิศทางของน้ำในแม่น้ำและลำธาร ตั้งแต่ช่วงปลายยุคสงคราม รัฐฉิน หลี่ปิง ผู้ว่าการมณฑลซู ได้ขุดบ่อน้ำเค็มในที่ราบเฉิงตู เพื่อสกัดน้ำเค็ม พวกเขาใช้ท่อไม้ไผ่เรียวยาวเป็นกระบอกดูด มีวาล์วหนังที่ทำงานเป็นวาล์วป้องกันการไหลกลับติดตั้งอยู่ที่ก้นท่อเพื่อเปิดและปิดโดยอัตโนมัติ ป้องกันการรั่วไหล ท่อเดียวสามารถดูดน้ำเค็มได้หลายถัง (หน่วยโบราณของจีน) โครงไม้ขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่เหนือบ่อใช้เครื่องลมและเครื่องยกเพื่อยกน้ำเค็มขึ้นสู่ผิวดิน กระบอกไม้ไผ่มีวาล์วลูกสูบไม้ติดตั้งอยู่ที่ปลายหนึ่งเพื่อป้องกันการรั่วไหล ทำให้สามารถลดลงไปในบ่อเพื่อดูดน้ำเค็มสำหรับการผลิตเกลือ โบราณกาลไม่ใช่เรื่องที่น่าทึ่งจริงหรือ?

อารยธรรมอียิปต์โบราณและกรีกยังได้พัฒนาประเภทวาล์วที่เป็นแบบดั้งเดิมสำหรับการชลประทานทางการเกษตร อย่างไรก็ตาม เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าชาวโรมันโบราณได้สร้างระบบการจัดหาน้ำที่ค่อนข้างซับซ้อนสำหรับการชลประทานพืชผล โดยใช้วาล์วแบบปลั๊กและวาล์วลูกสูบ รวมถึงวาล์วกันกลับเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับ

ในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา ศิลปินและนักประดิษฐ์ เลโอนาร์โด ดา วินชี ได้รวมวาล์วเข้าไปในแบบของเขาสำหรับคลอง ระบบชลประทาน และโครงการไฮดรอลิกขนาดใหญ่อื่นๆ หลายแนวคิดทางเทคนิคของเขายังคงถูกใช้งานในทางปฏิบัติในปัจจุบัน คุณอาจเคยรู้จักดา วินชีเพียงในฐานะจิตรกรที่ยิ่งใหญ่ แต่คุณรู้หรือไม่ว่าเขายังมีส่วนสำคัญต่อเทคโนโลยีวาล์วอีกด้วย?

ต่อมา ด้วยความก้าวหน้าในด้านโลหะวิทยาและเครื่องจักรไฮดรอลิกในยุโรป ความต้องการวาล์วที่เชื่อถือได้มากขึ้นก็เพิ่มขึ้น ซึ่งนำไปสู่การสร้างวาล์วปลั๊กทองแดงและอลูมิเนียม ซึ่งเป็นการทำเครื่องหมายการเปลี่ยนผ่านของวาล์วเข้าสู่ยุคการก่อสร้างด้วยโลหะ

ประวัติศาสตร์สมัยใหม่ของอุตสาหกรรมวาล์วได้พัฒนาขึ้นควบคู่ไปกับการปฏิวัติอุตสาหกรรม โดยมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเมื่อการปฏิวัติได้ลึกซึ้งขึ้น ในปี 1705 นิวโคเมนได้ประดิษฐ์เครื่องยนต์ไอน้ำอุตสาหกรรมเครื่องแรก ซึ่งนำไปสู่ความต้องการในการควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์ไอน้ำ ในปี 1769 วัตต์ได้ปรับปรุงเครื่องยนต์ไอน้ำ ซึ่งทำให้วาล์วเข้าสู่สาขาอุตสาหกรรมเครื่องกลอย่างเป็นทางการ วาล์วหลายประเภท เช่น วาล์วปลั๊ก วาล์วความปลอดภัย วาล์วเช็ค และวาล์วผีเสื้อ ได้รับการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายบนเครื่องยนต์ไอน้ำ การประดิษฐ์ของวัตต์ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการใช้งานวาล์วในขนาดใหญ่

จากศตวรรษที่ 18 ถึง 19 การขยายตัวอย่างรวดเร็วของเครื่องจักรไอน้ำในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การทำเหมืองแร่ โลหะวิทยา สิ่งทอ และการผลิตเครื่องจักร นำไปสู่ความต้องการที่เพิ่มขึ้นทั้งในด้านปริมาณและคุณภาพของวาล์ว ส่งผลให้เกิดการพัฒนาวาล์วแบบเลื่อน วัตต์ยังได้ประดิษฐ์ตัวควบคุมความเร็วตัวแรก หลังจากนั้นการควบคุมการไหลของของเหลวเริ่มได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ ต่อมา การปรากฏตัวของวาล์วทรงกลมแบบเกลียวและวาล์วประตูแบบขากรรไกรที่มีแกนเกลียวรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการพัฒนาวาล์ว การนำเสนอวาล์วทั้งสองประเภทนี้ไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการด้านความดันและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมในขณะนั้น แต่ยังเริ่มตอบสนองความต้องการในการควบคุมการไหลอีกด้วย

ทฤษฎีแล้ว วาล์วที่แท้จริงตัวแรกในประวัติศาสตร์ควรจะเป็นวาล์วบอลหรือวาล์วปลั๊กทรงกลม โดยมีการออกแบบที่สามารถติดตามได้จากผลงานของ John Wallen และ John Charpmen ในศตวรรษที่ 19—แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้ถูกผลิตในขณะนั้น หลังสงครามโลกครั้งที่สอง การพัฒนาวาล์วได้รับการขับเคลื่อนโดยความคิดริเริ่มของรัฐบาล; กองทัพเรือสหรัฐฯ เป็นผู้สนับสนุนที่สำคัญของวาล์วของ James Bury สำหรับการใช้งานในเรือดำน้ำ ผลที่ตามมาคือ การวิจัย การทดลอง และนวัตกรรมใหม่ในเทคโนโลยีวาล์วเกิดขึ้นรอบๆ สถานการณ์การใช้งานเฉพาะ โดยเทคโนโลยีวาล์วมีการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญท่ามกลางความต้องการในช่วงสงคราม

เนื่องจากความต้องการในการฟื้นฟูหลังสงครามในหลายประเทศ ประกอบกับการพัฒนาวัสดุพิเศษต่างๆ เช่น วัสดุโพลีเมอร์ วัสดุเรียบ สแตนเลส และโลหะผสมแข็งที่มีโคบอลต์ วาล์วปลั๊กและวาล์วผีเสื้อที่ล้าสมัยจึงพบการใช้งานใหม่ วาล์วบอลและวาล์วไดอะแฟรม ซึ่งพัฒนามาจากวาล์วปลั๊ก ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงเวลานี้ วาล์วทรงกลม วาล์วประตู และประเภทวาล์วอื่นๆ มีความหลากหลายเพิ่มขึ้นและคุณภาพดีขึ้น โดยค่อยๆ สร้างอุตสาหกรรมการผลิตวาล์วให้เป็นภาคส่วนที่สำคัญในอุตสาหกรรมเครื่องกล

ในช่วงทศวรรษ 1960 ประเทศที่พัฒนาแล้วเข้าสู่ช่วงเวลาของความเจริญรุ่งเรืองทางเศรษฐกิจอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์จากอดีตเยอรมนีตะวันตก ญี่ปุ่น อิตาลี ฝรั่งเศส และสหราชอาณาจักรต่างก็ต้องการเข้าสู่ตลาดนานาชาติ และการส่งออกวาล์วได้รับแรงผลักดันจากการส่งออกชุดเครื่องจักรกลครบชุด

ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1960 ถึงต้นทศวรรษ 1980 ประเทศที่เคยเป็นอาณานิคมได้รับเอกราชทีละประเทศ โดยเร่งรีบที่จะพัฒนาอุตสาหกรรมของชาติและนำเข้าชิ้นส่วนจำนวนมาก รวมถึงวาล์ว ในขณะที่ประเทศผู้ผลิตน้ำมันได้ลงทุนอย่างหนักในอุตสาหกรรมน้ำมันที่มีกำไรสูงเนื่องจากวิกฤตน้ำมัน ปัจจัยเหล่านี้รวมกันทำให้เกิดช่วงเวลาของการเติบโตอย่างรวดเร็วในการผลิต การค้า และการพัฒนาวาล์นานาชาติ ซึ่งช่วยผลักดันความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมวาล์วต่อไป

อุตสาหกรรมการผลิตวาล์วของจีนเริ่มต้นค่อนข้างช้า ในทศวรรษ 1960 ได้มีการเริ่มพัฒนาผลิตภัณฑ์เช่นวาล์วแบบนั่งเดี่ยวและวาล์วแบบนั่งคู่ โดยส่วนใหญ่ผ่านการเลียนแบบการออกแบบจากสหภาพโซเวียตเดิม เนื่องจากอุตสาหกรรมเครื่องจักรที่ล้าหลังและความแม่นยำในการกลึงที่ต่ำ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จึงมีอัตราการรั่วไหลสูง แต่ยังคงเพียงพอต่อความต้องการควบคุมทั่วไปของกระบวนการอุตสาหกรรมในขณะนั้น

เริ่มต้นในทศวรรษ 1970 เมื่อขนาดการผลิตอุตสาหกรรมขยายตัวและความต้องการในการควบคุมกระบวนการเพิ่มขึ้น วาล์วควบคุมบางชนิดที่มีอยู่ไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้อีกต่อไป เช่น การควบคุมภายใต้ความดันสูง ความดันตกสูง สภาวะอุณหภูมิต่ำมากหรือสูง และสื่อที่กัดกร่อน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ บริษัทปิโตรเคมีขนาดใหญ่จึงเริ่มนำเข้าไม่เพียงแค่เครื่องจักร แต่ยังรวมถึงวาล์วควบคุมขั้นสูง เช่น วาล์วแบบกรงแกนสมดุลและวาล์วหมุนเอียง ซึ่งให้ทิศทางการพัฒนาที่ชัดเจนสำหรับผู้ผลิตในประเทศ ผลที่ตามมาคือ ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ผู้ผลิตวาล์วหลายรายได้เริ่มทำการจำลองผลิตภัณฑ์เช่น วาล์วหมุนเอียงแล้ว

เริ่มตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ด้วยการดำเนินนโยบายการปฏิรูปและเปิดประเทศของจีน ได้มีการจัดตั้งองค์กรหลักเพื่อแนะนำเทคโนโลยีและอุปกรณ์การผลิตที่ทันสมัยจากต่างประเทศในกระบวนการออกแบบและผลิตวาล์ว ซึ่งได้เร่งให้เทคโนโลยีการผลิตวาล์วของจีนและคุณภาพผลิตภัณฑ์ก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น ได้มีการพัฒนาวาล์วกรงและวาล์วหมุนเอียงหลายประเภท และเริ่มมีการวิจัยเกี่ยวกับวาล์วควบคุมขนาดกะทัดรัด ในขณะเดียวกัน ด้วยความก้าวหน้าของโครงการอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น โรงไฟฟ้า ได้มีการพัฒนากลไกขับเคลื่อนประเภทต่างๆ รวมถึงกลไกขับเคลื่อนแบบไฟฟ้า-ไฮดรอลิกและกลไกขับเคลื่อนแบบยาว เพื่อให้ตรงตามความต้องการในการควบคุมที่เกี่ยวข้องกับแรงดันสูง แรงบิดสูง และการเดินทางที่ยาว ในทศวรรษ 1990 หลังจากการนำเข้าและดูดซับเทคโนโลยีขั้นสูงจากต่างประเทศ อุตสาหกรรมวาล์วควบคุมของจีนเริ่มเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยเติมเต็มช่องว่างในด้านการควบคุมอุตสาหกรรมพิเศษและยกระดับมาตรฐานอุตสาหกรรมโดยรวม ทำให้ช่องว่างกับระดับสากลแคบลง ปัจจุบัน ผู้ผลิตวาล์วชั้นนำในประเทศมีความสามารถในการออกแบบและผลิตวาล์วประเภทต่างๆ ตามมาตรฐานสากล เช่น ISO, DIN (เยอรมัน) และ AWWA (อเมริกัน) ผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตบางรายได้ถึงระดับที่ก้าวหน้าระดับสากลแล้ว