"Повесть о великом инженере" - читать интересную книгу автора (Арнаутов Леонид Ипполитович, Карпов Яков...)

Щедрость таланта

Это было в 1911 году. В конторку Д. И. Курбатова, дежурного инженера на строительстве Новоспасского моста, вошел высокий немолодой мужчина и, сняв шляпу, отрекомендовался:

– Инженер Шухов.

Посетитель рассказал: с временного моста, откуда хорошо видна стройка, он заметил, что рабочие который уж день не могут пустить в ход неисправный локомобиль.

– Не могу видеть, когда люди, не знающие машину, мучаются с ней,- словно извиняясь, пояснил Шухов.

Оба инженера тут же пошли к локомобилю. Осмотрев его, Владимир Григорьевич посоветовал открыть и прочистить лазы. После этого машина сразу заработала. Прощаясь, Шухов извинился перед молодым коллегой за непрошеное вторжение.

Паровая техника, в частности котлы и насосы,- одно из самых прочных пристрастий Шухова.

«Вы не жалели черного металла, конструкторы, полсотни лет назад» - так размышляет уже в наши дни поэт, глядя на отслуживший свою службу котел, который «недвижим, ржав, тяжеловесен» покоится на пустыре, заросшем сорной травой. Котел, созданный на исходе прошлого века, и впрямь может показаться нам грузным железным чудовищем. Но будем справедливы к предшественникам сегодняшних конструкторов. Не так уж расточительно тратили они «черный металл». Стремлением создать более компактные, производительные и легкие агрегаты проникнута на рубеже XIX и XX веков деятельность творцов паровой техники, в ряду которых почетное место занимает В. Г. Шухов.

Профессор А. П. Гавриленко, читавший курс котлов в МВТУ, объяснял студентам, что можно встретить множество конструкций паровых котлов, но причиной появления большинства было желание обойти патент ранее построенного котла. Иным целям подчинена работа Шухова в области теплотехники. Владимир Григорьевич не только учитывает веление времени - необходимость повышения параметров паровых котлов. Он видит также, что из всех известных типов этих установок наиболее перспективны водотрубные котлы. Именно они дают возможность легко развивать поверхность нагрева, хорошо выдерживают высокое давление. К водотрубному котлу лучше всего подошла нефтяная топка, созданная при деятельном участии Шухова.

Опираясь на основательные теоретические познания в области теплотехники, полученные в стенах Московского высшего технического училища, Шухов создает свой знаменитый горизонтально-водотрубный котел с наиболее совершенной по тем временам теплопередачей. Вот как отзывается об этой конструкции профессор Г. Ф. Депл, один из крупнейших знатоков паровой техники:

«Достоинства котла Шухова следующие:

Применение цилиндрических коллекторов, не нуждающихся в скреплениях и изготовляемых из сравнительно тонких листов.

Значительное уменьшение числа соединений, так как имеется лишь один лаз вместо большого числа люков.

Возможность увеличения поверхности нагрева добавлением новых пар головок, которые легко присоединить к существующим.

Удобство производства котлов, так как каждый котел, какой бы он ни был величины, составляется из вполне одинаковых по размерам элементов, составляющих предмет массового производства.

Дешевизна изготовления этих элементов. Переход пара из головок в парособиратель более свободен, чем во многих других системах котлов.

Удобство сборки и разборки».

Раньше к месту установки приходилось везти почти полностью собранный агрегат. Преимущества конструкции Шухова меняют всю картину сборки водотрубных котлов: на любые расстояния можно доставлять стандартные элементы - барабаны, пучки труб, грязевики и т. д., из которых на месте собирают даже котлы большой мощности.

Исключительная простота изготовления, сравнительно небольшой вес и дешевизна обеспечивают котлу Шухова самую широкую известность. Уже в 1897 году «Вестник общества технологов» сообщает, что это «наиболее распространенный в России тип водотрубных котлов». Шухов вновь и вновь испытывает котлы, внимательно изучает результаты опытов и вносит в конструкцию усовершенствования.

Вот эпизод, показывающий, насколько неприхотливы и удобны в эксплуатации и ремонте были шуховские котлы. На одной из крупных текстильных фабрик Поволжья, где установили 150-сильный котел Шухова, опасались, что трубки быстро зарастут накипью. Пользуясь каждым удобным случаем, механик открывал лазы головок, тщательно осматривал трубки, но накипи не обнаруживал. «Отчего же в старых котлах она есть, а в новом, да еще водотрубном, ее нет?» - недоумевал механик. Только через полтора месяца он догадался открыть лазы у барабанов и обнаружил, что ил и накипь оседают именно здесь, под лотками. Но это ничем не грозило, так как главная нагревательная поверхность котлов Шухова сосредоточена в трубках, а не в барабанах.

Шуховские котлы завоевали известность и за пределами страны. Им присуждены почетные награды не только на Всероссийской промышленной выставке 1896 года, но и на Всемирной промышленной выставке 1900 года в Париже. Они настолько быстро вытесняют господствующую в то время американскую конструкцию Бабкок-Виль-кокс, что фирма посылает в Москву своего инженера. Представитель фирмы был вынужден признать простоту, легкость и целесообразность русской конструкции, ее полную независимость от зарубежных моделей. К тому же выяснилось, что благодаря образцовой постановке дела московский завод Бари может ежедневно выпускать шуховский котел средней мощности. Редкие для того времени темпы производства!

Шуховские котлы ставят рекорды долголетия. Даже в середине нашего века можно обнаружить, что эти ветераны теплотехники все еще безотказно несут службу на небольших предприятиях, насосных станциях, водокачках. Доверенные заботам проводников, вертикальные котлы Шухова больше полустолетия исправно отапливают спальные пассажирские вагоны.

Ценность новшества в какой-то мере определяется числом вызванных им повторений, заимствований. Теплоаг-регаты Шухова обладают удивительной притягательностью для подражателей. В двадцатые годы в Японии широко рекламируется котел инженера Мики, который беззастенчиво скопировал запатентованный еще в девяностых годах прошлого столетия шуховский котел. Многие другие зарубежные фирмы выпускали весьма схожие с этим котлом агрегаты, «забывая» упомянуть о подлинном авторе конструкции. Такова уж роль, отведенная Шухову в истории техники. Он не подражает никому. У него заимствуют многие.

Два десятилетия - восьмидесятые и девяностые годы прошлого века, пожалуй, самый плодотворный период в инженерном творчестве Владимира Григорьевича. С какой-то ненасытностью берется он за разработку все новых и новых проблем, ничего не бросая на полпути, ничего не оставляя незавершенным. Это беспримерный по своей продуктивности, подлинно подвижнический труд. Уже имея в своем активе столько важных проектов и изобретений в области нефтяной техники, Шухов с тем же неостываю-щим увлечением приступает к решению проблемы переработки нефти.

Еще в конце -семидесятых годов Владимир Григорьевич обращает внимание на одно характерное явление бакинской жизни. Иные солидные фирмы отдают часть нефти на переработку своим мелким конкурентам, платя им от 5 до 8 копеек с пуда, причем мелкий заводчик получает и мазут, оставшийся после отгонки керосина.

Эти странные на первый взгляд сделки вызваны, как убеждается Шухов, уровнем тогдашней нефтеперерабатывающей промышленности. И крупный завод, где, словно массивные крепостные башни, высятся перегонные кубы, вмещающие тысячи пудов нефти, и мелкие предприятия, Отапливающиеся нефтяными остатками в смеси с навозом,- все они действуют по одной и той же незамысловатой схеме - периодически.

После того как перегонка закончена, топку тушат, дают кубу остыть, выгружают из него нефтяные остатки или мазут, очищают агрегат от кокса и грязи и вновь загружают сырой нефтью. Полный оборот, или так называемый сгон куба, занимает сутки, а то и больше.

Примитивность технологии, царящая в нефтяной промышленности, позволяла выживать мелким предприятиям, тем более что владелец небольшой установки зачастую довольствовался доходом, равным жалованью приказчика или техника большого завода. Попытки ускорить процесс перегонки, например, загружать нефтью еще не остывшие кубы, приводили к тому, что на заводах чаще вспыхивали пожары.

Важный шаг вперед в техническом перевооружении нефтяной промышленности знаменовал собой куб непрерывного действия, сооруженный по предложению Д. И. Менделеева на Кусковском нефтеперерабатывающем заводе П. И. Губонина под Москвой. Как главный инженер технической конторы Шухов участвовал в оборудовании Кусковского завода и мог наглядно убедиться, что в Менделеевской установке непрерывного действия за сутки отгоняется в 5 раз больше керосина, чем в кубах прежней конструкции.

Но Владимир Григорьевич быстро обнаруживает недостатки нового аппарата. Каждый куб непрерывного действия работает как бы по замкнутой схеме, изолированно от соседних кубов. Шухов берется устранить недочеты аппарата Менделеева, которые особенно сказываются в заводских условиях. В 1883 году он не только коренным образом улучшает конструкцию аппарата, но и впервые создает целую батарею сообщающихся между собой кубов на нобелевских заводах в Баку.

Теперь вряд ли возможно восстановить все обстоятельства этого заказа, сделанного, по-видимому, Нобелем бакинскому отделению конторы Бари. Владельца конторы, вероятно, интересовала прежде всего финансовая сторона дела, а не авторские права главного инженера. Во всяком случае, роскошное рекламное издание «30 лет фирмы братьев Нобель» оповещает читающую публику, что фирме удалось установить «неизвестную дотоле ни в Европе, ни в Америке систему непрерывной перегонки нефти в последовательно сообщающихся кубах». Изобретение Шухова входит в промышленный обиход под названием «нобелевской батареи».

Владимира Григорьевича мало волнует бесцеремонное присвоение его метода. С щедростью, свойственной подлинно одаренным натурам, он еще не раз будет уступать другим свои идеи и находки. Пусть Нобель тешится тем, что впервые в мире установил непрерывную переработку нефти. Сам Шухов уже целиком поглощен дальнейшим совершенствованием процесса. На этот раз он работает над конструкцией непрерывно действующего перегонного аппарата сообща с инженером Ф. А. Инчиком - сотрудником проектного отдела конторы. У его партнера есть некоторый опыт в перегонке нефти. В конце семидесятых годов дворянин Феликс Инчик совместно с отставными офицерами Пальчевским, Жерве и Лачиновым получил привилегию на аппараты для добывания светильного газа из нефти и нефтяных остатков и даже учредил товарищество «Дневной свет». Видно, оно не принесло Ф. А. Инчи-ку большого достатка, если в начале восьмидесятых годов мы застаем его в должности инженера строительной конторы А. В. Бари.

Результат совместной работы Шухова и Инчика - заявка на непрерывно действующий усовершенствованный аппарат для перегонки нефти, поданная в 1886 году. В конструкцию установки заложен принцип противотока: нефть и ее погоны, которые образуются в процессе разложения, постепенно подогреваются движущимися им навстречу горячими остатками и отходящими газами. Промышленную проверку аппарат Шухова и Инчика получает в 1887 году на бакинском заводе Сидора Шибаева. За сутки на новой установке перегоняется в 18 раз больше нефти, чем в кубе периодического действия. Пройдет без малого полвека. Инженер С. А. Вышетравский, обследовав бывший завод Шибаева, засвидетельствует, что непрерывно действующий нефтеперегонный аппарат системы В. Г. Шухова все еще работает исправно и что «пять таких агрегатов могут заменить работу большой 15-кубовой батареи нобелевской системы».

Друзья поздравляют Владимира Григорьевича с блестящей реализацией идеи, а сам он уже отыскивает в ней изъяны. Продолжая пристально наблюдать за работой аппарата, он устанавливает, что пары дистиллата - продукта переработки - увлекают за собой в конденсационную систему и капельки нефти. Это сказывается на качестве двстиллата, заставляет подвергать его дополнительной очистке.

Вместе со своим коллегой Шухов находит возможность избавить пары дистиллата от непрошеных спутников. Этой цели служит гидравлический дефлегматор (разделитель) - простое и оригинальное устройство «для очистки паров нефти, перегоняемой в керосин и масло, от частиц испаряемой жидкости».

Трудно сказать, задавался ли Шухов целью осуществить полное техническое перевооружение нефтяной промышленности. Даже осознавшему силу своего дарования инженеру такая задача может показаться непомерно обширной, сложной. Одно очевидно - в своем стремлении к завершенности, в жажде превзойти сделанное ранее Владимир Григорьевич не дает себе передышки. Он знает, что, несмотря на значительное улучшение и удешевление переработки, около двух третей нефти по-прежнему идет в отходы. Как метко выразился один из промышленников, «настоящее пользование нефтью может быть сравнено с сжиганием лесов для иллюминации!»

В эти годы у Шухова возникает интерес к процессам так называемого глубокого разложения нефти. Поднимаясь на верхние ступени температурной лестницы и используя высокое давление, можно получать из тяжелых нефтяных остатков значительно больше керосина и бензина. Над исследованием и развитием термохимических методов переработки нефти к этому времени уже успели много и плодотворно потрудиться А. А. Летний, Ю. В. Лермонтова, К. И. Лисенко, Г. В. Алексеев и другие русские ученые и специалисты. Шухов берется за разработку технологической и аппаратурной стороны этого процесса на принципиально новых началах совместно со своим товарищем по Московскому высшему техническому училищу инженером-механиком Сергеем Гавриловым.

В установке, созданной Шуховым и Гавриловым, под воздействием тепла и давления сложные молекулы мазута расщепляются на более простые молекулы керосиновой фракции. Отсюда и название процесса - крекинг, что по английски означает раскалывание, расщепление. В новой установке цилиндрические кубы впервые уступают место трубчатым печам. Принудительная циркуляция улучшает теплопередачу, предохраняет трубы от преждевременного закоксования, дает возможность по желанию получать разные доли перегоняемых продуктов.

«Приборы для непрерывной дробной переработки нефти и т. д.» - под таким названием значится крекинг-установка в «Своде привилегий». Она логически завершает предшествующие работы Шухова в области технологии переработки нефти, а также теплотехники. Опыт, накопленный Шуховым - конструктором котлов, сказался в устройстве прямых или изогнутых спиралью труб его аппарата, в исключительно эффективной работе перегретого водяного пара. Процесс глубокого разложения нефти, разделения ее погонов мог быть осуществлен лишь талантливым химиком-технологом.

Среди ученых до сих пор нет полного единодушия в оценке этого изобретения, открывшего новую эпоху в технологии переработки нефти. Некоторые авторы видят заслугу Шухова только в том, что ему впервые удалось создать подходящую аппаратуру для уже известного физико-химического процесса. Собственно говоря, и это не так уж мало. История химической технологии может поведать об интересных находках и открытиях, которые не получили путевки в жизнь только потому, что некому было создать механизмы и аппараты для соответствующих процессов, или, как говорят химики, аппаратурно оформить их. Кто может поручиться, что если бы вместе с известным немецким химиком Фрицем Габером не работал талантливый конструктор Бош, процесс получения аммиака из азота и водорода был бы взят промышленностью на вооружение? Однако не только аппаратура, но и весь комплекс воплощенных в ней принципов говорят о Шухове как о подлинном творце крекинг-процесса.

В наше время часто слышишь, что передовики производства работают в счет будущего года или следующей пятилетки. Это современное выражение невольно приходит на ум, когда знакомишься с творчеством Шухова. В самом деле, его крекинг-установка, запатентованная в 1890 году, по существу, создана в счет следующего, двадцатого столетия, что подтверждается судьбой изобретения - одного из важнейших в творческом наследии Шухова.

Несмотря на очевидные преимущества крекинг-процесса, нефтепромышленники не проявили к нему заметного интереса. Они не видели смысла в том, чтобы увеличивать отгон бензина, так как этот продукт не пользовался широким спросом. Основными товарными продуктами нефтяной промышленности были мазут, применяемый как котельное топливо, и керосин. А повысить производительность керосиновых заводов можно было и более простым способом - объединив кубы периодического действия в кубовые батареи непрерывного действия.

Одна из самых прогрессивных технических идей XIX столетия надолго погребена в пухлых томах «Свода привилегий». Лишь когда автомобильные рожки и пение пропеллеров возвестят о приходе эры двигателя внутреннего сгорания, когда бензин из отброса нефтяной промышленности превратится в ценный продукт, придет день «восстания из мертвых». Крекинг Шухова станет пружиной драматических конфликтов, кипящего страстями соперничества. Но об этом в следующих главах.