В 1879 году вышел на проектную мощность 80 тыс. пудов (1310 т/сут.) первый российский нефтепровод диаметром 3 дюйма и длиной 9 км от Балаханского нефтяного месторождения на Апшеронском полуострове до пригорода Баку — Черного города. В том же году здесь же было построено еще три нефтепровода.
Фото: Музей Роснефти
Инженерный дебют Шухова
Первый нефтепровод Балаханы—Черный город был построен по заказу «Товарищества нефтяного производства братьев Нобель» («БраНобель»). В семейном клане братьев Нобель двое братьев — Людвиг и Роберт — занимались в России нефтяным бизнесом, а третий — Альфред — на родине, в Швеции, получил патент на динамит и наладил его производство.
Второй нефтепровод по тому же маршруту Балаханы—Черный город был немного длиннее (11 км) и строился по заказу компании И. М. Мирзоева. Иван Минаевич Мирзоев (Ованес Минасович Мирзоян) первым в Баку выписал из Америки буровую установку и отказался от менее производительного колодезного способа добычи нефти. Он же первым вышел из стачки бакинских конкурентов Нобелей, лоббировавших железнодорожные перевозки нефти и сопротивлявшихся строительству нефтепроводов. Этот нефтепровод Мирзоева работает до сих пор.
Третий нефтепровод Балаханы—Сураханы был построен для обеспечения нефтью перегонного завода «БраНобель» в Сураханах, а через четвертый, от Сураханского фотонафтильного завода «БраНобель» до пристани на Зыхской косе, прокачивался фотонафтиль (светильный керосин), и этот четвертый трубопровод в Баку был первым в мире нефтепродуктопроводом.
Все нефтепроводы строил один подрядчик — бакинское отделение «Строительной конторы инженера А. В. Бари» (ныне ЗАО «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Н. П. Мельникова»), а проектировал их и выполнял функции прораба выпускник Императорского технического училища (ныне МВТУ имени Баумана) Владимир Шухов.
Американский знакомый
Пионером строительства нефтепроводов была американская Oil Transport Association, построившая 15 годами раньше первый в мире двухдюймовый нефтепровод 10-километровой длины на нефтепромыслах Ойл-Крик в Пенсильвании. Сначала он доходил только до берега реки Аллегейни (правого притока реки Огайо), где нефтью наполнялись баржи, сплавлявшиеся в Питсбург, а затем, после строительства железной дороги до Питсбурга, был продлен до местной железнодорожной станции.
Американский опыт был положен Шуховым в основу строительства первых российских нефтепроводов. В 1876 году Владимир Шухов получил в ИТУ диплом инженера-механика и 800 руб. на командировку в США на Филадельфийскую промышленную выставку «для подготовки к профессорскому званию». В Филадельфии он познакомился с вольнослушателем Массачусетского технологического института Александром Бари, который был отправлен в США Людвигом Нобелем, получил американское гражданство и собирался открыть на исторической родине контору по строительству инфраструктуры нефтяных промыслов, то есть аффилированный, как сейчас говорят, с братьями Нобель бизнес.
По возвращении домой с профессорским званием у Шухова не сложилось, он заболел туберкулезом и смог устроиться только в чертежное бюро Варшавско-Венской железной дороги. Предложение Бари, который разыскал в Петербурге своего филадельфийского знакомого, принять на себя руководство бакинским отделением «Строительной конторы инженера А. В. Бари» совпадало с рекомендациями врачей переселиться в теплый климат. У Шухова появилась возможность подлечиться (он выздоровел) и использовать свой американский опыт (это удалось лишь частично).
Made in Baku
Шухов был вынужден придерживаться главного принципа бизнеса его работодателя Бари: предлагать более низкую цену, чем конкуренты, чтобы наверняка выиграть подряд, но строить надежно, чтобы не растерять клиентуру. Поневоле приходилось примирять внутреннее противоречие этого принципа, проявляя максимум изобретательности, и если дешевого способа не существовало, то придумывать его.
Собираясь строить нефтепроводы в Баку, Людвиг Нобель разыскал в Шотландии чугунолитейный завод, который снабжал чугунными трубами пенсильванских нефтедобытчиков, и рекомендовал его Бари, но Шухов исходно спроектировал свои нефтепроводы из железных труб. Они просто лежали на земле, следуя рельефу местности (в целях экономии на земляных работах), чего с чугунными трубами не получилось бы.
Вдоль нефтепровода круглосуточно патрулировали вооруженные казачьи разъезды. Конкуренты братьев Нобель еще на стадии строительства первого нефтепровода объяснили местным бондарям и арбакешам, которые возили на своих арбах деревянные бочки с нефтью от скважин в Черный город, что будет с их индивидуальным предпринимательством, когда трубопровод войдет в строй.
Стыки труб соединялись муфтами американского образца с конической нарезкой, сварка труб встык, как и бесшовные трубы, появится только десять лет спустя. Паровые насосы, прокачивающие нефть, тоже были американские — систем Уортингтона и Блэка. Но оптимальный диаметр труб, температуру прокачиваемой нефти на входе в трубопровод и мощность насосов пришлось рассчитать заново из-за большей вязкости бакинской нефти по сравнению с пенсильванской.
Нефтепроводная наука
Итоги своих теоретических расчетов Шухов обобщил в работе «Трубопроводы и применение их в нефтяной промышленности», вышедшей в 1881 году. Книга стала настольной для первого поколения строителей российских нефтепроводов. По ней они определяли зависимость между расходом нефти и нефтепродуктов и их вязкостью, рассчитывали падение напора от диаметра трубы, толщины ее стенок, скорости движения жидкости, а графоаналитический метод расчета расположения промежуточных насосных станций применяется до сих пор. По сути, Шуховым был заложен теоретический фундамент современной нефтяной гидравлики.
Параллельно строительству первых нефтепроводов компания «БраНобель» построила 130 цилиндрических стальных резервуаров по проекту Шухова. Склепанный из стальных листов, каждый такой резервуар вмещал 300 тыс. пудов нефти, и если бы его строили на твердом фундаменте, то под весом почти 5 тыс. тонн нефти его расперло бы изнутри и срезало бы заклепки. Шухов ставил свои нефтехранилища на песчаную подушку. Под давлением содержимого дно цилиндров прогибалось, и они, хотя этого не было видно со стороны, приближались по форме к яйцу. Заклепки держались. Более идеальной формы хранилища для жидкости — при максимуме прочности и минимуме материала, потраченного на оболочку,— чем яйцо, в природе нет.
Гонка без лидера
Через 20 лет после запуска первых нефтепроводов их общая протяженность в районе Баку составила 320 км, и арбакеши на осликах ушли в прошлое. К 1914 году общая протяженность нефте- и продуктопроводов в России достигла 1279 км, из которых 1085 км приходилось на два магистральных трубопровода: Баку—Батуми и Грозный—Петровск (Махачкала). В США к тому времени нефть и ее продукты прокачивались уже по 15 тыс. км трубопроводов, в том числе 7 тыс. км магистральных.
Шухов периодически об этом отставании и писал, и говорил с трибун: и когда еще сам строил нефтепроводы, и когда полностью переключился на свой новый конек — архитектуру гиперболоидных конструкций, и когда в 1930-е годы ушел на покой Героем Труда, лауреатом Ленинской премии и почетным академиком АН СССР.
По данным «Транснефти», к 1990 году в СССР было уже 94 тыс. км нефтепроводов, что было всего в 2,5 раза меньше, чем в Америке. С развалом Советского Союза в России осталось около 50 тыс. км нефте- и продуктопроводов, что примерно в пять раз меньше, чем в США, по данным CIA World Factbook («Мировой книги фактов», которую издает ЦРУ по заказу правительства США).
Только смысла в подобных сравнениях давно нет. Густота нефтепроводов в США и Канаде близка к оптимальной, наращивать ее в разы просто нет нужды. С обеих сторон Америки — океаны, а планы по строительству трансокеанских нефтепроводов отложены на столь отдаленное будущее, что вряд ли они вообще в этом будущем потребуются. В России, напротив, нужда в новых нефтепроводах остается.