публичный образовательный интернет-портал

Чем прославился Владимир Шухов? Часть 2. Роман с нефтью

06/04/2020
Владимир Григорьевич Шухов
Добыча нефти в Биби-Эйбат
Добыча нефти в Биби-Эйбат

Первым полигоном, на котором Владимир Шухов испытал свои инженерные умения, был Апшеронский полуостров. Здесь издавна из-под земли сочилась нефть. Люди копали колодцы и вычерпывали оттуда ведрами черно-коричневую резко пахнущую жидкость. Вплоть до 19-го века ее сгущали, получая асфальтовую массу, которой скрепляли камни при возведении стен. Ну, и для освещения «земляное масло», петролеум, тоже использовали.

Компания Нобелей пришла сюда уже четко зная, для чего нужна была нефть. После перегонки из нефти выделяли легкую фракцию, керосин, который горел жарче и ярче, чем сырая, не переработанная, нефть. По этой причине керосин был востребован везде в мире. Добыча и переработка нефти оказались очень выгодным делом.

Деньги на берегах Каспийского моря закрутились огромные. Посему город Баку разросся молниеносно. К синему морю потянулись зеленые проспекты и бульвары, за деревьями укрывались белые дома, построенные европейскими архитекторами по европейским проектам.

Нефтеперегонные заводы сосредоточились на западном берегу Бакинской бухты. Гарь, грязь, вонь – все удовольствия промышленного района с химическим производством были сосредоточены здесь. Не удивительно, что район этот называли Черным городом.

Нефтеперерабатывающий завод компании «Братья Нобели» тоже располагался в Черном городе. Нефтяные же колодцы находились в северном пригороде Баку, который назывался Балаханы.  «Техническая компания инженера Бари» взялась проложить нефтепровод Балаханы – Черный город. Это был первый нефтепровод в России. Руководство строительством осуществлял Владимир Григорьевич Шухов, поступивший компанию в 1877 году, в возрасте 24 лет.  

Строительство нефтепровода – это не просто прокладка трубы из пункта А в пункт Б. Один из главных вопросов – расчет диаметра трубы при известной мощности перекачивающего насоса. Меньше диаметр – ниже производительность. Больше диаметр – насос не справится с работой, станет «захлебываться», что опять же приведет к снижению производительности. Опыта по строительству нефтепроводов не было не только в России, но и в мире. Здесь-то и помогла хорошая математическая подготовка, полученная В. Г. Шуховым на студенческой скамье. Расчеты позволили подобрать правильный диаметр трубы, три дюйма. В конце 1878 года был введен в строй 10-километровый нефтепровод, который окупился в течение года. Компания братьев Нобелей отказалась от перевозки нефти в бочках, на гужевых повозках. Тут же оказалось, что нефтепровод необходимо охранять, потому что его несколько раз пытались разрушить и поджечь те, кто благодаря техническому прогрессу, лишились заработка.

Прокладка нефтепроводов в Баку продолжалась. Вскоре Шухов и Бари строят следующий нефтепровод по заказу Г. М. Лианозова. Его длина составляла 12 километров.  Нефтепромышленник Георгий Мартынович Лианозов (1835-1907) - личность известная даже в краях, от Баку далеких. Разбагатев на продаже каспийской нефти он купил к северу от Москвы имение Алтуфьево и основал там дачный поселок, который стал называться Лианозово. В 1960-е годы этот дачный поселок вошел в черту Москвы и стал столичным жилым районом.

В последующие три года В. Г. Шухов построил на Бакинских нефтепромыслах ещё три аналогичных по конструкции нефтепровода: Балаханы — Суруханский завод, Суруханский завод — Зыхская коса, Балаханы — Чёрный город.

В. Г. Шухов был, пожалуй, первым из российских инженеров, который, можно сказать, монетизировал свою отличное математическое образование. Он стал основателем нового раздела гидравлики – гидравлики нефти. В своих статьях 1884 года Шухов привёл математические формулы, точно описывающие процессы протекания по трубопроводам вязкой нефти и еще более вязкого мазута. Тем самым была создана классическая теория нефтепроводов. В конце 19-го – в начале 20-го века срок между разработкой теории и получением из нее практических результатов драматически сократился. В. Г. Шухов разработал проекты первых российских магистральных трубопроводов. Первый из них, Баку — Батум протяженностью 883 километра, был разработан в 1907 году, а построен в 1930 году. Приблизительно в то же время, в 1928 году, был построен еще один нефтепровод по проекту Шухова, Грозный — Туапсе протяженностью 618 километров. Взгляните на карту, прикиньте рельеф местности и расстояние и оцените энергию инженерного разума, сумевшего создать такие сооружения.

Работая в Баку, Шухов также рассчитал и построил первые в мире цилиндрические резервуары-нефтехранилища. До этого для хранения нефти чаще всего рыли в земле ямы или бассейны под открытым небом.  Шухов предложил «сворачивать» резервуары из стальных листов. С помощью математических расчетов была определена высота резервуара и толщина его стен. Эти расчеты позволили использовать для нефтехранилищ более тонкий металл, а в верхней части, где давление нефти на стенки становилось ниже, появилась возможность дополнительно сократить их толщину. Основные математические принципы расчетов нефтяных резервуаров Шухов опубликовал в 1883 году.

Методика расчетов, которые В. Г. Шухов провел при проектировании резервуаров-нефтехранилищ, оказались применимыми и для строительства первых речных танкеров, с помощью которых компания «Братья Нобели» начали вывозить нефть по Каспию и вверх по Волге в центральные районы России.

Нефть прочно «держала» В. Г. Шухова в своих объятьях и после того, как он покинул Баку. В 1891 году он запатентовал крекинг-процесс получения автомобильного бензина из нефти. Название процесса, крекинг (от английского глагола «to crack» - «ломать»), отражало его суть. Нефть прогонялась через трубы, нагреваемые до температуры 500 – 600 градусов. При этой температуре без доступа воздуха тяжелые углеводороды с большим молекулярным весом, содержащиеся в нефти, ломаются, распадаются на углеводороды с меньшим молекулярным весом, смесь которых образует бензин и керосин. Это был первый в мире способ промышленного производства бензина и керосина. Спрос на эти продукты перегонки нефти в конце 19-го века неудержимо рос. По дорогам уже начали бегать автомобили. А чем поить этих перспективных детишек?

Продолжение