История появления нефтепровода

Первые нефтепроводы появились в США и России. Как нефтяники шли к этой идее, какие трудности подстерегали, и какую роль сыграли в изобретении нефтепроводов инженеры и ученые — представляем ниже.

Мечта американцев о деревянных нефтепроводах

Впервые идея транспорта нефти с помощью трубопроводов возникла у американца Сэмюеля Дункана Карнса в ноябре 1860 года, когда ему было 17 лет. Карнс предложил соорудить деревянный трубопровод диаметром 6 дюймов (15,24 см) для доставки нефти от скважины в Бернинг Спрингс (Западная Вирджиния, США) до нефтеперерабатывающего завода в Паркерсберг (район реки Огайо, Западная Вирджиния, США). Скважина была пробурена братьями Разбон в 1840-х годах. Трубопровод должен был иметь длину 36 миль (58 км) и как минимум один переход через реку, а также несколько пересечений ручьев и оврагов. Такая трасса была выбрана для обеспечения самотечного режима движения нефти. Отец Сэмюеля Карнса был категорическим противником его идеи и считал его замысел безрассудством. Сам же трубопровод так и не был сооружен: Гражданская война в США, начавшаяся в 1861 году, расставила свои приоритеты.

В июле-августе 1861 года другой американец Эванс Шиппен выдвинул предложение по созданию трубопровода от Ойл-Крик до Ойл Сити (США, штат Пенсильвания) протяженностью 10 км. Основанием послужила опасность транспортировки добываемой нефти существующими способами — сплавом в бочках по ручьям на плотах и доставкой бочек с помощью лошадиных упряжей по разбитым дорогам. По расчетам Шиппена, затраты на покупку самих труб и их укладку должны были составить 16 тысяч долларов. Идея о сооружении трубопровода была воспринята владельцами скважин без энтузиазма.

Следующая попытка воплотить в жизнь проект трубопроводного транспорта была осуществлена Химаном Джейнсом в ноябре 1861 года в ходе собрания добывающих компаний месторождения «Тарр Фарм» (Ойл-Крик, Пенсильвания, США). Проект заключался в прокладке деревянного 100-мм трубопровода вдоль русла ручья. Но контракт так и не был подписан из-за огромного, исчислявшегося тысячами, числа протестов перевозчиков нефти, которые опасались, что сооружение трубопровода повлечет за собой значительный спад спроса на их услуги, и они останутся без средств к существованию.

Впервые же разрешение на прокладку трубопровода в Пенсильвании впервые получила компания «Ойл Крик Транспорт Компани» год спустя. Однако технологии в начале 1860-х оказались недостаточны для выполнения поставленной задачи.

«Сотни кусков металла» и принцип сифона

Между тем, другой нефтяник из Пенсильвании, Дж. Л. Хатчинсон, сумел соорудить реальный трубопровод в 1862 году. Он шёл по холму, в нефтеперерабатывающий цех, и работал по принципу сифона: пока выпуск был ниже впуска, жидкость текла. Но на самом деле он не работал, поскольку труба не была герметичной. Большая часть людей вообще считала, что прокачка нефти по трубам была умозрительной схемой, что финансирующие это дело люди сошли с ума, и что дело не выгорит. Казалось невозможным соединить сотни кусков металла без протечек.

Следующим летом Хатчинсон попробовал снова, построив трубопровод в 3 км. Хотя он протекал, комбинация насосов и труб работала достаточно неплохо: по 800 бочек нефти за 24 часа. Но вот следующая попытка провалилась. Когда в следующем году он построил нефтепровод длиной 5 км, от скважины до железной дороги, то его детище сильно протекало.

Первый в мире нефтепровод

Проект для удаленного месторождения «Питол», открытом в 1865 году, реализовал Сэмюель Ван Сайкл. Длина трубопровода составляла 8 км, диаметр — 50 мм. Трубопровод был сооружен из кованых железных труб длиной 4,5 м каждая. Трасса трубопровода проходила по холмистой местности с перепадом высот около 120 м от юго-восточной части месторождения «Питол» до железнодорожной станции Миллер Фарм на западе Ойл-Крик. На станции производился налив груза в железнодорожные цистерны. Половину всего пути составлял спуск с одного из хребтов. Каждая труба была проверена на работу под давлением. Трубы сваривались внахлест. Работу по разработке метода укладки и подбору насосного оборудования проводил Уильям Сноу — инженер из компании Сайкла. Часть трубопровода была уложена на глубину 0,6 метра, остальная же часть располагалась наземно. В проекте было использовано три паровых насоса компании «Рид энд Когсвелл», два из которых были установлены на самом месторождении и еще один на небольшом удалении от первой группы. Запуск трубопровода датируется 10 октября 1865 года.

Производительность трубопровода составляла 13 кубометров в час. В день на станцию в Ойл-Крик поступало около 310 кубометров добытой нефти. Однако возведение трубопровода опять столкнулось с многочисленными попытками владельцев других видов транспорта повредить трубопровод. Для его сохранности даже была нанята охрана.

Тем не менее, это был первый в мире успешно состоявшийся проект сооружения нефтепровода, в котором было учтено все: протяженность, рельеф, выбор требуемых насосов, производительность. Проект произвел революцию в транспортировке нефти и стал сигналом к окончанию монополий местных транспортировщиков нефти.

Железная идея и тандем Менделеева с Шуховым

Стоит сказать, что научно обоснованную идею именно железного нефтепровода и железных цистерн для транспортировки нефти первым в мире всё же предложил в 1863 году российский ученый-химик Дмитрий Менделеев (1834-1907). В своей работе «Об использовании нефти для освещения городов» он предложил использовать нефть для освещения и отопления городов, а также описал принципы транспортировки нефти через специальные трубопроводы.

И только потом уже, после американцев, в 1878 году, по заказу братьев Нобель — Роберта и Людвига по проекту и под техническим руководством инженера Владимира Шухова построен первый в России нефтепровод «Балаханы – Черный город» протяжённостью около 10 километров для перекачки нефти от Балаханского месторождения на нефтеперерабатывающие заводы Баку. Проект включал в себя все сооружения технической инфраструктуры по трассе нефтепровода и первые в мире цилиндрические резервуары-нефтехранилища Шухова. Стальные трубы соединяли при помощи муфт и нарезных концов. Однако, внедрению новшества, как и в Америке, ожесточенно мешали конкуренты — владельцы гужевых повозок, которые много раз поджигали и ломали строящиеся конструкции. Проблему решили выставлением охраны по периметру.

Тем не менее, расходы на транспортировку мигом снизились в 5 раз! Окупился нефтепровод тоже стремительно — в течение года, что заставило другие нефтедобывающие компании пойти по тому же пути. Стало ясно, что за трубопроводами будущее, а владельцам гужевых повозок нужно срочно искать себе другое применение. Уже в следующем году по заказу нефтяной компании Лианозова Шухов построил второй нефтепровод, чуть длиннее первого (более 13 километров), а также первый в мире мазутопровод с подогревом. К 1890 году на Балаханах эксплуатировалось уже 25 трубопроводов общей протяженностью около 300 км, по которым ежесуточно перекачивалось более 20 тыс. тонн нефти, а обходилось это уже не в 5, а в 10 раз дешевле дедовских методов.

Через три года, в 1881 году, впервые в мире, братья Нобели стали перевозить нефть и нефтепродукты также и в цистернах по железной дороге.

Нефтяные заслуги Менделеева

Помимо прочего, Менделеевым была создана схема дробной нефтеперегонки, а также сконструированы специальные аппараты для непрерывной перегонки нефти. Заодно доказал, что остаток нефти после отгона бензина и керосина содержит превосходные смазочные масла. Им же была сформулирована теория неорганического происхождения нефти.

В июле 1881 года ученый в своей записной книжке написал: «Провести нефть через раскаленные трубы 300–400 градусов», подразумевая возможность термической переработки нефти, что затем было осуществлено отечественными инженерами и учеными в виде термического крекинга.

В 1882 году по предложению Менделеева, на заводе братьев Нобелей была применена непрерывно действующая нефтеперерабатывающая установка.

В 1884 году при участии Дмитрия Ивановича был созван 1-й съезд Бакинских нефтепромышленников.

А уже в 1907 году, в год смерти ученого, был введен в строй первый магистральный трубопровод Баку – Батум длиной 883 километра, с 16 насосными станциями, он предназначался только для перекачки керосина.

В последующие годы технология строительства нефтепроводов продолжала развиваться, и сейчас они являются одним из основных способов транспортировки нефти по всему миру. К примеру, национальным оператором РК по магистральному нефтепроводу является АО «КазТрансОйл» (дочерняя компания АО НК «КазМунайГаз»), которое владеет диверсифицированной сетью магистральных нефтепроводов протяженностью 5,4 тыс. км.

* * *

Список использованной литературы:

1. Иванов А.И., Никишин А.А., Мастобаев Б.Н. Становление трубопроводного транспорта США // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2016. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/stanovlenie-truboprovodnogo-transporta-ssha (дата обращения: 22.04.2024).
2. Голованов.В. Как появился нефтепровод // Habr. URL: https://habr.com/ru/articles/406415/
3. Waldman. J. How the Oil Pipeline Began // Nautilus. URL: https://nautil.us/how-the-oil-pipeline-began-236686/
4. А.И. Иванов, А.А. Никишин, О.А. Макаренко Трубопроводный транспорт России конца XIX – начала XX века // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2016. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/truboprovodnyy-transport-rossii-kontsa-xix-nachala-xx-veka (дата обращения: 22.04.2024).