Работа Шухова В.Г. по развитию резервуаростроения и других отраслей нефтяной промышленности

Шухов Владимир Георгиевич (советский инженер и учёный, почётный академик (1929; член-корреспондент 1928), Герой Труда (1932),Член ВЦИК (1927)) проектировал и строил паровые котлы и насосы, резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов и трубопроводы, создавал нефтеперегонные установки и наливные баржи, мосты и доменные печи, изобретал и возводил уникальные строительные конструкции, реставрировал памятники архитектуры.

Своими изобретениями Шухов охватил все стадии добычи, транспортировки и переработки нефти.
В 1878 году Шухов воплотил в жизнь смелый проект фирмы «Братья Нобель» — проложил первый в России нефтепровод и осуществил мысль Д.И. Менделеева, еще в 1863 году писавшего о необходимости «устроить от нефтяных колодцев к заводу и от завода к морю особые трубы для проведения нефти как на завод, так и на морские суда».

Американцы, как всегда, первыми восприняли идею, и первые нефтепроводы появились в США. В России по-прежнему сырая нефть с мест добычи на заводы доставлялась в бочках на арбах. Так же перевозился керосин с заводов до набережной, где он грузился на парусные суда. Неудобства перевозки обходились очень дорого: цена бочки, например, увеличивала стоимость 1 пуда производимого керосина на 40 копеек. К тому же сама процедура была далеко не безопасной, особенно в дождливую погоду, когда из-за непролазной грязи до промыслов нельзя было добраться не только на арбе, но даже верхом. Дело осложнялось еще и тем, что Апшеронский полуостров, в летние месяцы лишенный растительности, был совершенно непригоден для содержания больших гуртов рабочего скота. Доставлять на арбах 2 или 3 миллиона пудов нефти было еще возможно, хотя и дорого, но при добыче в 50-100 миллионов пудов такой способ сообщения промыслов с заводами становился абсурдным.

Нобели решили, наконец, «водворить на замену им железный трубопровод с паровыми насосами». Вначале предполагалось привлечь к работам имевших опыт строительства подобных сооружений американцев, но они потребовали слишком большой срок для изучения местных условий, и от этой мысли пришлось отказаться. Тогда-то и обратились к В.Г. Шухову. Перед молодым инженером встала трудная задача: представить убедительный для Бакинских промышленников проект, обосновать целесообразность перехода к новому способу транспортировки нефти и рассеять все сомнения относительно экономичности нефтепровода и надежности его в эксплуатации.

Научного обоснования строительства нефтепроводов в те годы не существовало вовсе — ни в России, ни в США, где разработка теоретических вопросов была традиционно слаба.

Составленный В. Г. Шуховым проект комплексно решал проблему нефтепровода оптимальной конструкции, включая проектирование всех искусственных сооружений на трассе. Разработанные им методы позволили сравнить стоимость перекачки нефти по трубопроводу и перевозки ее по железной дороге как раз в то время, когда большинство Бакинских промышленников выступало за строительство прибрежной железнодорожной ветки, связывающей промысловую площадь с заводами Черного города. Активным противником этой идеи был в те годы лишь Людвиг Эммануилович Нобель, твердо веривший в полную осуществимость и выгодность трубопроводной перекачки нефти, о чем в 1877 году он сообщил на заседании Императорского русского технического общества. Неоспоримым, казалось бы, доказательством его правоты стал разработанный В.Г. Шуховым проект, и Л.Э. Нобель в 1878 году обратился к крупнейшим Бакинским промышленникам с предложением сообща построить нефтепровод. Предложение это, однако, было встречено враждебно. Нобель остался один. Но он достал необходимый капитал и на свой риск начал дело. Непосредственное руководство строительством было возложено на В.Г. Шухова, которому представилась, таким образом, возможность на практике проверить теоретические положения, выработанные в ходе составления проекта.

Уже с первых дней Владимир Григорьевич столкнулся с тяжелой проблемой: прокладываемый нефтепровод вызвал яростное озлобление местного населения. Ведь с вводом его в действие несколько тысяч арбщиков лишались своего заработка. Последовали поджоги, и за строительством пришлось организовать специальный надзор, вооружив сторожей ружьями. Случались и другие неудачи — лопались выписанные из Америки трубы и т. п. Все же, зимой 1878-1879 годов проект был осуществлен «с большими жертвами и затратами, без чего не обходится новое дело», как сообщало позднее «Товарищество братьев Нобель». Первый российский нефтепровод, соединивший промысловую площадь в Балаханах с заводским районом Черного города, имел протяженность 8,5 верст (9 км) и диаметр 3 дюйма (7,62 см). Сделан он был из железных труб, соединенных с помощью муфт и нарезных концов. «Какое значение имела эта первая железная труба… показывает тот факт, что перекачка нефти по ней обходилась менее 1 копейки за пуд, тогда как перевозка ее в арбах — до 9 копеек с пуда. Принимая во внимание, что для выделки одного пуда керосина требуется три пуда нефти, расходы заводчика уменьшились на 25 копеек с пуда», — таков отзыв фирмы Нобель.

Профессор Горного института Конон Иванович Лисенко в своем докладе Императорскому русскому техническому обществу в 1879 году отмечал: «…Результаты действия нефтепровода оправдали как экономические, так и технические расчеты… Влияние нефтепроводов отразится, прежде всего, на стоимости нефти перегонным заводам, а это вопрос капитальный». В сутки по трубопроводу перекачивалось 35 тысяч пудов нефти. При стоимости в 100 000 рублей сооружение окупилось в один год.

Столь быстрый и крупный успех предприятия поколебал консерватизм местных промышленников. «Товарищество братьев Нобель» стало получать заказы от других фирм на перекачку нефти с их промыслов, установив цену за эту услугу 5 копеек с пуда. Многие начали подумывать о строительстве собственных нефтепроводов. В 1879 году Бари (вступивший в новое дело «Бари, Сытенко и К°») и Шухов получили предложение Г.М. Лианозова построить ему нефтепровод протяженностью 11,5 верст (12,26 км). Владимир Григорьевич составил обогащенный опытом предыдущей работы проект и приступил к его осуществлению. В это время в Баку приехал и поступил к нему в качестве помощника Сергей Петрович Гаврилов — выпускник Технического училища 1875 года, учившийся очень хорошо и пользовавшийся расположением профессора Орлова. Именно Федор Евплович рекомендовал его Бари после того, как Гаврилов сменил несколько мест службы, но так и не нашел занятия, которое бы полностью удовлетворяло его. После окончания работ по сооружению лианозовского нефтепровода последовали заказы Мирзоева, Кокорева, Бенкендорфа.

Проектирование и строительство первых российских нефтепроводов было осуществлено В.Г. Шуховым с большим инженерным мастерством. «Построенные в Баку в 1879 году нефтепроводы работают до сих пор непрерывно, — свидетельствовал сам Владимир Григорьевич в 1894 году, — и трубы их, несмотря на высокое рабочее давление … не требовали пока никакого ремонта».
Значение первых нефтепроводов выходило далеко за пределы их практического использования. Уже в этих начальных проектах В.Г. Шуховым были заложены основы созданной им первой в мире научной теории расчета и строительства трубопроводов.

В июльском номере журнала «Вестник промышленности» за 1884 год была опубликована первая теоретическая работа Шухова по данному вопросу — статья «Нефтепроводы». А десятью годами позже, в 1894-м, вышла в свет его книга «Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности». Интерес к ней оказался настолько велик, что уже в 1895 году пришлось выпустить второе издание. Н.Е. Жуковский отмечал, что исследование В.Г. Шухова «по трубопроводам является результатом обширных опытных данных по транспорту нефти. В нем Владимир Григорьевич разрешает задачу о наивыгоднейшем сооружении нефтепроводов, принимая во внимание все элементы расхода на сооружение и его эксплуатацию».

В 1897 году В.Г. Шухов в соавторстве с Д.И. Менделеевым написал статью «Нефтепроводы» для авторитетнейшего Энциклопедического словаря Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. (Владимир Григорьевич состоял сотрудником «Словаря» с 1897 по 1900 годы, с 40-го по 56-й полутом).

В перечисленных работах Шухову удалось научно обобщить разрозненные экспериментальные данные и вывести основополагающие формулы, вошедшие затем в справочники почти всех стран мира, в том числе в первый русский курс «Технологии нефти», написанный однокурсником П. К. Худякова, инженером-технологом 1877 года выпуска, Константином Ивановичем Тумским. В книге много ссылок на Владимира Григорьевича. В главе «Трубопроводы» прямо говорится: «Все приведенные ниже данные заимствованы из прекрасного труда В.Г. Шухова «Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности».

Проектируя нефтепроводы, Шухов сделал два изобретения: ввел «особые тонкостенные трубы, имеющие постоянную толщину стенок, не зависящую от диаметра», а также разработал способ перекачки нефтяных остатков с подогревом для уменьшения их вязкости. Для практического осуществления этой идеи он предложил использовать «трубчатые подогреватели, устанавливаемые на всасывающей трубе у насоса, причем отработавший в насосе пар проходит по трубам подогревателя и нагревает подходящие к насосу остатки. Соответственным образом нагретые, они поступают в насос, легко проходят через клапаны и трубы, причем коэффициент трения остатков уменьшается соответственно повышению температуры нагрева их, и при известной температуре он становится одинаков с коэффициентом трения нефти… При хорошей защите труб работа остаткопровода является столь же легкой, как и �