Фонд шуховская башня. Владимир григорьевич шухов

Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра ТХНГ

Реферат

по теме: «Вклад В.Г. Шухова в развитие нефтяной отрасли»

По дисциплине: История развития транспорта и хранения нефти и газа

Проверил: проф., д.т.н. _____________ /Николаев А.К./

Санкт - Петербург

ВВЕДЕНИЕ

1. ПЕРВЫЙ НЕФТЕПРОВОД

2. РЕЗЕРВУАРЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

3. НЕФТЕНАЛИВНЫЕ ТАНКЕРЫ

4. НЕФТЯНЫЕ НАСОСЫ

5. ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Людей в мире очень много. Инженеров среди них мало. Выдающихся инженеров - еще меньше. А вот гениев - единицы. Один из таких гениев - не побоимся этого слова - Владимир Григорьевич Шухов, называемый своими современниками первым инженером Российской империи.

Владимир Григорьевич родился 26 августа 1853 года в небольшом городе Грайвороне, находившимся тогда в Курской губернии, а сейчас являющимся центром одноименного района в Белгородской области. Отец будущего русского Леонардо Да Винчи был директором местного филиала Петербургского государственного банка. Детство его прошло в деревне, после чего он переехал в Санкт-Петербург для получения образования.

Первое проявление блестящего уму тогда еще юного Шухова относится к периоду его обучения в 5-й Санкт-Петербургской гимназии, где он доказал теорему Пифагора своим собственным способом.

После окончания в 1871г этой гимназии Владимир Григорьевич успешно сдал вступительные экзамены и был зачислен на инженерно-механическое отделение Московского Императорского высшего технического училища (сейчас МГТУ им. Баумана). Обучение оплачивалось государством.

Творческое мышление будущего инженера-механика развивалось под благотворным влиянием таких корифеев науки, как Жуковский Н.Е., Чебышев П.Л., Менделеев Д.И., Орлов Ф.Е. и др. Еще студентом он изобрел форсунку для сжигания жидкого топлива.

В 1876 году Владимир Шухов с отличием окончил высшее техническое училище и был удостоен звания инженера-механика. В том же году решением педагогического совета «в числе трех техников, окончивших с успехом курс» вместе с группой профессоров он командируется на Филадельфийскую Всемирную выставку. За границей он провёл более года, изучая американскую технику и знакомясь с развивающейся промышленностью США.

В Америке молодому инженеру особенно понравилось, с какой скоростью осуществляются технические идеи и как заботливо опекает состоятельная общественность талантливых изобретателей, инвестируя крупные суммы для продолжения работ.

Вернувшись, Шухов, вопреки советам Н.Е. Жуковского заняться «чистой наукой», отказался от учёной карьеры и начал свою трудовую деятельность в качестве инженера-проектировщика паровозных депо железнодорожного общества Варшава - Вена.

Работая инженером, Шухов познакомился со знаменитым русским математиком П.Л. Чебышевым, который обратил внимание на его выдающиеся математические дарования и, вслед за Н.Е. Жуковским, сделал попытку склонить молодого инженера-практика к работам в области чистой математики и аналитической механики. Но тот снова отказался заняться наукой и отклонил предложение известного учёного, который даже предлагал ему совместную авторскую работу. «Я человек жизни», - в ответ оправдывался Владимир Григорьевич.

1. ПЕРВЫЙ НЕФТЕПРОВОД

В 1878 г. Шухов принимает предложение приехавшего из Америки А. Бари (с которым он познакомился на выставке в Филадельфии) руководить отделением в Баку строительной технической конторы и переезжает в Баку, где фирма Бари вела строительные и инженерные работы на нефтяных месторождениях. Шухов стал автором проекта и главным инженером строительства первого нефтепровода в России длиной в 10 км. Заказчиком был финансовый гигант - фирма «Братья Нобель». Первым в России стал нефтепровод Балаханы - Черный Город (Баку) длиной около 11 км и диаметром 3 дюйма (7,62 см). Строительство велось осенью - зимой 1878 года в окрестностях Баку в условиях противодействия конкурентов. Нефтепровод соединил район нефтедобычи Балаханы с нефтеперерабатывающим заводом «Товарищества нефтяного производства братьев Нобель» («Бранобель») в Черном городе. Стальные трубы нефтепровода были соединены с помощью муфт и нарезных концов. Именно этот нефтепровод Шухова оказался родоначальником сети стальных подземных магистралей в нашей стране.

В декабре 1878 года по первому российскому нефтепроводу было перекачено 841 150 пудов нефти. Нефтепровод окупился в течение года, что заставило другие фирмы пойти по этому же пути.

К этому времени в США уже существовали нефтепроводы общей длиной 100 тыс. км. Но Шухов спрогнозировал, что для России нефтепроводы будут иметь еще большее значение, чем для США. К этому его привели теоретические исследования по гидравлике нефти (новой области инженерной науки, основоположником которой его считают), расчетов прочности железных труб, а также экономические выкладки, доказавшие, что перекачка нефти и мазута по трубам выгоднее перевозки другими способами.

С вводом в действие первого нефтепровода, расходы на доставку нефти с промыслов до нефтеперерабатывающего завода на окраине Баку сократились более чем в 5 раз. И в 1879 году В. Г. Шухов построил второй нефтепровод по заказу нефтяной компании Г. М. Лианозова протяжённостью более 13 километров, а также первый в мире мазутопровод с подогревом.

В последующие три года В. Г. Шухов построил на Бакинских нефтепромыслах ещё три аналогичных по конструкции нефтепровода, а также первый в мире трубопровод для предварительно подогретого мазута.

К 1890 году на Балаханских промыслах эксплуатировалось 25 трубопроводов общей протяженностью около 300 км, по которым ежесуточно перекачивалось более 20 тыс. тонн нефти. По сравнению с гужевым транспортом себестоимость доставки нефти снизилась более чем в 10 раз

При строительстве первых нефтепроводов В. Г. Шухов разработал основы первой в мире научной теории и практики проектирования, строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов, а также привёл точные математические формулы для описания процессов протекания по трубопроводам нефти, мазута, создав классическую теорию нефтепроводов.

Шухов стал автором проектов первых российских магистральных трубопроводов: Баку - Батуми (первый вариант проекта - 883 км) и Грозный - Туапсе (протяженностью 618 км). Последний нефтепровод был построен под личным техническим руководством Владимира Григорьевича уже в советское время. На этом нефтепроводе была впервые использована сварка стыков труб. 7 ноября 1928 года в Туапсе состоялось торжественное открытие нефтепровода, а 5 декабря на нефтяной терминал Туапсе поступила первая нефть из Грозного.

Для нашей страны проблема транспорта углеводородного сырья всегда есть и будет одной из самых актуальных из-за географических особенностей, поэтому невозможно недооценить заслуги В.Г Шухова в области транспорта нефти и нефтепродуктов. Можно смело сказать, что он заложил основы технологии транспортировки сырья в нашей стране.

РЕЗЕРВУАРЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Работая в Баку, В.Г. Шухову приходилось быть первопроходцем во многих сферах деятельности нефтедобывающих компаний, в том числе и в области хранения нефти и нефтепродуктов.

Вся техника для добычи и переработки нефти была в то время крайне примитивной. Добытая нефть хранилась в открытых котлованах, что негативно сказывалось как на ее качестве, так и на количестве.

Он разработал технологию постройки больших клёпаных железных резервуаров. До него такие резервуары сооружались на дорогостоящих фундаментах. Но Шухов быстро понял, какое огромное сопротивление составляет ровное земляное основание, и отказался от дорогих фундаментов.

Шухов первым догадался сделать толщину листа металла не постоянной по всей высоте резервуара, а утоньщающейся по мере увеличения высота резервуара. В самом деле, это очень практичная идея, ведь давление столба жидкости максимально у днища резервуара, где и должны быть самые толстые и прочные стенки, а на высоте, где столб жидкости имеет меньшую высоту, ни к чему сохранять такую же прочность, как и внизу. Это позволяет экономить металл при строительстве таких конструкций, что существенно удешевляет их.

Простейшее и всем известное свойство круга - минимальный периметр при данной площади - стало источником колоссальной экономии металла и значительного уменьшения веса сооружений.

Кроме этого, именно Шухов доказал, что цилиндр является оптимальной формой резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов.

Также, В.Г. Шухов разработал вопрос о покрытиях резервуаров. Крыши сооружений, предназначенных для хранения тяжелых нефтяных продуктов, делались им негерметичными, из кровельного железа, укладываемого по деревянной обрешетке. Стропильные ноги располагались, как правило, радиально и образовывали конусное покрытие с подъемом, примерно равным 1/3 радиуса. В первые годы строительства металлических шуховских резервуаров их крыши устраивались иногда и сферической формы, что, впрочем, сильно усложняло и удорожало конструкцию. Поэтому Владимир Григорьевич использовал их редко.

Для нефти с большим содержанием легких фракций Шухов предложил хранилища с плоским покрытием, имеющим уклон около 1/20 радиуса, с герметическими швами металлических листов. Сверху такой кровли наливался пятисантиметровый слой воды, «предохраняющий от утечки бензина и дающий противопожарность». По свидетельству самого изобретателя, резервуары такой системы были построены в Майкопе и Москве.

В основу проектных решений различных сооружений был положен рациональный метод расчета, разработанный Шуховым с учетом важнейших инженерных принципов проектирования - рентабельности и технической рациональности. В результате углубленных исследований в 1883 г. в журнале «Инженер» появилась статья Шухова «Механические сооружения нефтяной промышленности», в которой был представлен новый метод расчета цилиндрических резервуаров.

Рассматривая расчетную схему днища резервуара как схему балки, лежащей на упругом основании, Шухов приходит к мысли заменить массивный фундамент на «гибкий лист, закрепленный по краям, лежащий на сплошном упругом основании, например на песке». Для решения этой частной задачи изгиба он впервые (в 1903 г.) воспользовался часто применяемым теперь в строительной механике дифференциальным уравнением четвертого порядка изогнутой оси балки, общий способ интегрирования которого предложил еще Л. Эйлер.

В 1878 году Шухов изобрел и построил для компании «Бранобель» на Бакинских промыслах первые цилиндрические стальные резервуары-нефтехранилища.

В 1880 году Шухов стал главным инженером конструкторского бюро Бари в Москве. Было сооружено уже 130 нефтяных резервуаров, а к 1917г Фирмой Бари в России было построено более 20 тысяч цилиндрических резервуаров Шухова.

Позднее было налажено серийное производство аналогичных резервуаров для воды, кислот и спирта, а также строительство силосных элеваторов.

Сейчас во всем мире сейчас насчитывается несколько сотен тысяч резервуаров-хранилищ по конструкции аналогичных шуховским. Основы проектирования и строительства цилиндрических стальных резервуаров на песчаных подушках с изменяемой по высоте толщиной листа, впервые разработанные и опубликованные В. Г. Шуховым, актуальны и в настоящее время, только вместо заклепок для соединения листов металла используется сварка.

3. НЕФТЕНАЛИВНЫЕ ТАНКЕРЫ

К сожалению, проблему транспорта нефти и нефтепродуктов не решить одними трубопроводами - слишком уж большая наша страна, чтобы всю ее покрыть ими.

Основная деятельность конторы, в которой работал Шухов, разворачивалась в Баку - городе на берегу Каспийского моря. На севере в это море впадает река Волга, являющаяся одной из главных судоходных артерий России. Конечно, Шухов не был первым, кто догадался транспортировать по Волге нефтепродукты, но он был первым, кто построил на отечественных верфях подходящие суда, ничем не уступающие заграничными.

Шухов примерно с 1885 г. начал строить первые русские танкеры (первый немецкий океанский танкер водоизмещением 3000 т был построен в 1886 г.). Шухов спроектировал нефтеналивные баржи, которые имели наиболее приспособленную для течений форму, а также очень длинную и плоскую конструкцию корпуса. Монтаж осуществлялся точно запланированными этапами с использованием стандартизированных секций на верфях в Царицыне (Волгоград). В начале 1890-х годов было решено перенести их ближе к центру России. Городом, выгодно расположенным в среднем течении Волги, был Саратов. На нем и остановились. Была найдена большая, удобная, затопляемая в половодье площадка на возвышенном берегу, там и был построен завод. Сборка судов осуществлялась на стапелях. При этом отпадала необходимость в сложной операции по спуску на воду готовых барж: они сами всплывали в половодье при поднятии уровня воды в реке выше верхней отметки стапелей. При такой организации работ, по свидетельству фирмы, удавалось за зиму построить целую флотилию наливных судов и весной начать их эксплуатацию.

До революции «Строительная контора Александра Бари», где В. Г. Шухов был главным инженером и уже стал совладельцем бизнеса, построила в России 65 шуховских танкеров грузоподъемностью от 25 000 до 232 000 пудов.

На спроектированных В.Г.Шуховым судостроительных заводах в Царицыне и Саратове изготавливались баржи вместимостью до 2750 тонн. Изобретателю удалось решить сложнейшие проблемы теории расчета и фактически разработать технологию производства этих гигантских для того времени судов. Они отличались хорошей управляемостью, легкостью хода, прочностью и простотой конструкции. Три четверти барж Волжского бассейна, введенных в эксплуатацию в 1884-1900 гг., были созданы по шуховским чертежам. Перевозку нефти в баржах во всем мире называли «способом русского речного флота».

Созданный им тип наливной баржи, по утверждению современных ученых-кораблестроителей, «остается непревзойденным по своим судоходным качествам».

В изданной в Париже в 1927 году биографии П.А. Столыпина его сын свидетельствовал: «Наше речное судоходство было развито как нигде в мире».

Шуховские баржи отличали экономичность, прочность, хорошая управляемость и эстетическое совершенство. Сегодня их можно считать предшественницами современных океанских супертанкеров. Уже в первые годы после их появления стоимость перевозки нефти по Волге от Астрахани до Нижнего Новгорода упала с 30 до 7,5 копеек за пуд. Буксирный пароход вместо одной обычной баржи мог тянуть две или три баржи Шухова и делал это так легко, как будто они плыли сами. Зрелище это по свидетельству очевидцев производило в те годы настоящую сенсацию.

То, что после 1902 года, несмотря на ожидавшееся дальнейшее развитие кавказской нефтяной промышленности, заказы фирме Бари на строительство наливных барж начали сильно сокращаться, объясняется тем, что монополией в этой, как и во многих других областях нефтяного дела, завладела компания братьев Нобель, располагавшая прекрасно оснащенными судостроительными мастерскими. Бороться с таким конкурентом «Строительной конторе А.В. Бари» было невероятно трудно. И только высочайшее качество шуховских конструкций, быстрота сборки судов и их низкая стоимость позволяли ей получать хотя бы часть заказов.

В наше время транспортировка нефтепродуктов также происходит по Волге, но все же большую часть перевозок принимает на себя железная дорога. Сейчас это стало дешевле и практичнее.

4. НЕФТЯНЫЕ НАСОСЫ

Первый в России шнуровой насос был запроектирован В.Г. Шуховым в 1886г. и установлен в одном из имений Подольской губернии. Он подавал воду на высоту более 36 метров. После этого удачного опыта Владимир Григорьевич предложил использовать шнуровые насосы для подъема нефти из буровых скважин. Мысль эта, однако, не встретила понимания со стороны Бакинских нефтепромышленников. Сыграла тут роль не только косность их мышления, но и прямая незаинтересованность в увеличении добычи нефти, которую из-за отсутствия нефтепровода и так некуда было девать, цена же на нее падала.

Наблюдение за фонтанами, где нефть выбрасывается на поверхность силою сжатых подземных газов, привело В.Г. Шухова к мысли о возможности добычи нефти из скважин с помощью сжатого воздуха. В результате им был создан насос типа «эрлифт». 21 апреля 1886 года Владимир Григорьевич подал прошение в департамент торговли и мануфактур Министерства финансов о выдаче привилегии на его изобретение. Управляющий департаментом, эксперт комитета по техническим делам, засвидетельствовал, что «хотя применение сжатого воздуха к выкачиванию жидкостей уже давно известно, но ввиду особой компактности всего насоса, достигнутой известным распределением частей его, это изобретение можно считать новым и в России неизвестным.

Эрлифт имел ряд недостатков. Он мог подавать жидкость лишь по вертикальной или сильно наклонной трубе, из-за невозможности создать в конце напорной трубы значительное постоянное давление не годился для питания паровых котлов. Но главное, насос имел довольно низкий коэффициент полезного действия и целесообразно мог использоваться лишь там, где имелась дешевая энергия. Поэтому В.Г. Шухов одновременно занимался усовершенствованием тех типов насосов, высокая производительность которых заставляла отдавать им предпочтение в большинстве случаев практики. Непосредственный предшественник его нового изобретения - инерционный поршневый насос с одним клапаном - был создан французскими инженерами Прюдоном и Дюбостом и приобрел известность с 1889 года, со времени демонстрации на Всемирной выставке в Париже. Конструкция эта, однако, имела существенный дефект, исключающий ее применение для откачки жидкостей с больших глубин. При каждом обороте помещенного вверху насоса шатунного механизма штанга поршня оказывалась на некоторое время сжатой. Как писал в одной из своих рукописей Владимир Григорьевич, это обстоятельство при большой длине штанги «вызывает в ней изгибы, разрушительно действующие на всю систему насоса и уменьшающие коэффициент его полезного действия». Для обеспечения надлежащей жёсткости штанги нужно было или сильно увеличивать ее поперечное сечение, или ставить дополнительные диафрагмы. Но в обоих случаях размеры насоса становились конструктивно неприемлемыми, вес его непомерно возрастал, а эффективность столь же резко уменьшалась. Шухов посмотрел на проблему с неожиданного ракурса и предложил вообще отказаться от жесткой конструкции штанги, заменив ее гибкой, состоящей «из ремней или из ряда канатов» и снабженной пружиной, которая при движении поршня вверх сжимается диафрагмой, укрепленной на конце гибкого стержня штанги. Когда сжимающее усилие в пружине достигает максимума, она начинает распрямляться и оттягивает штангу поршня вниз.

Труд Владимира Григорьевича по теории прямодействующих насосов был специально отмечен их главным производителе Вортингтоном. Ведь «успех распространения» этих насосов, по свидетельству П.К. Худякова, «был прочно обеспечен только после того, как В.Г. Шухов разработал опубликовал свою теорию». «Честь теоретического разъяснения вопроса о расчете компаунд-насосов и о расчете насосов для перекачки нефтяных остатков с подогреванием их принадлежит у нас инженер-механику В.Г. Шухову. Его работы в этой области, освещенные и проверенные целы рядом опытов на протяжении его двадцатилетней практической деятельности, являются в высшей степени ценным вкладом русскую техническую литературу, идущую этом вопросе далеко впереди иностранной», - утверждал Петр Кондратьевич 1896 году на страницах изданного Министерством финансов сборника «Производительные силы России».

Не менее высоко отозвался о труде Шухова и Н.Е. Жуковский: «Идея об отыскании наивыгоднейших конструкций лежит основе почти всех теоретических работ Владимира Григорьевича.

Он проводит ее в стройной и простой математической форме, иллюстрируя свою мысль таблицами и графиками… Особенную же изящность в применении ее мы встречаем в общеизвестной работе Владимира Григорьевича по паровым насосам, где изыскивается наивыгоднейшая конструкция насоса…».

шухов нефтяной изобретение

5. ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

К счастью, сейчас ни у кого не возникает сомнений, что сырая нефть куда дешевле, чем продукты ее переработки и куда продуктивнее будет ее именно перерабатывать и сбывать бензин, керосин и т.п., а не сырую нефть.

Но, разумеется, так было не всегда. Когда-то не существовало бензиновых двигателей, да и керосин только-только входил в свою «осветительную» моду.

В 80-х годах XIX века перегонка нефти была несовершенной: выход керосина получался очень небольшой, остальное шло в отходы, загрязняя окружающую среду. В. Г. Шухов изобрел и создал со своими помощниками несколько аппаратов для перегонки нефти. Величайшим изобретением гения инженерного искусства стала первая в мире промышленная установка для непрерывного получения бензина (патент Российской империи № 12926 от 27 ноября 1891 года на способ «перегонки под давлением и при высокой температуре нефти и нефтяных продуктов»). Это и был в точном значении слова крекинг-процесс (от английского cracking - ломание). Ключевые слова в тексте патента - «под высоким давлением». В России она не была востребована ввиду отсутствия автомобилей. Термический крекинг-процесс Шухова, проходивший в разработанной установке при температурах до 400 градусов Цельсия и давлении до 10 атмосфер, позволил увеличить выход бензина из сырой нефти в 8-10 раз (в зависимости от сорта нефти).

Через тридцать лет этот фактор стал решающим в борьбе нефтяных компаний США в начале автомобильной эры. Поэтому в 1923 году в Москву прибыла делегация компании «Синклер Ойл», чтобы использовать информацию о шуховском крекинг-процессе для конкуренции с рокфеллеровским концерном «Стандарт Ойл», владевшим патентами на крекинг в США. Владимир Григорьевич, сравнив свой патент 1891 года с американскими патентами 1912-1916 годов, доказал, что все американские крекинг-установки повторяют в своей основе его патент и не являются оригинальными. Международный патентный суд в Гааге в 1923 году признал В. Г. Шухова и его помощника С. П. Гаврилова единственными изобретателями термического крекинг-процесса. В связи с этим в Америке началась длинная цепь судебных процессов. В конце концов она закончилась заключением мирового соглашения между американскими фирмами, чтобы избежать необходимости покупать патент у молодого Советского государства.

В возрасте 79 лет Шухов стал свидетелем осуществления разработанного им еще в молодости проекта полной переработки нефти. В его присутствии в Баку в 1932 году был пущен в эксплуатацию завод Советский крекинг. В первые недели ее работы Шухов сам следил за ходом производства, на котором впервые в России была использована шуховская крекинг-установка для промышленного получения бензина.

Особенности конструкции аппарата вытекали из трех главных данных:

Количество передаваемого тепла одним квадратным футом поверхности нагрева возрастает со скоростью движения жидкости при данной разности температур.

Осадки кокса (углерод разложения) при большой скорости легче отделяются от стенок поверхности нагревания.

Поверхность нагрева, равно как и весь аппарат, должна выдерживать большое давление.

В ходе крекинга нефть разлагается на ряд фракций - бензин, керосин, дизельное топливо, мазут и т.п.

В первую очередь установки Шухова по перегонке нефти были предназначены для получения дополнительных запасов керосина, который тогда был основным продуктом, получаемым из сырой нефти. В Баку из одной тонны нефти получали около 330 литров керосина, а остальные две трети составляли т.н. нефтяные мазуты, которые практически не использовались и сливались в отходы. Установки Шухова позволяли извлекать из мазутов более лёгкий керосин и бензин. Однако по тогдашним экономическим и техническим условиям нужды в больших количествах бензина не было, а значит, не было нужды и в крекинг-процессе (напомним, что бензин являлся тогда вредным побочным продуктом при перегонке нефти на керосин и практически не использовался). Крекинг-процесс, появившийся благодаря созданию установок по перегонке нефти, по сути, опередил своё время. Об идее крекинга и возможности создания промышленных установок по способу В.Г. Шухова забыли на долгие годы. А между тем одновременно с изобретением Шухова был построен и первый автомобиль с бензиновым двигателем, то есть появился и главный потребитель бензина. Но только четверть века спустя миллионы автомобилей потребовали бензина, и он сделался основным продуктом нефтяной переработки.

Проблема эффективной переработки нефти существует в России и сейчас. Мы добываем огромное количество нефти (около 500 млн. тонн в год), но даже в условиях резкого падения цен на неё, у нас бензин продаётся в полтора раза дороже, чем в США. В Венесуэле бензин на наши деньги стоит 90 копеек за литр. В Саудовской Аравии, время от времени бодающейся с Россией за первое место по мировой добыче «чёрного золота», население заправляется бензином по цене одного 7рублец за литр. Такая разница в ценах вызвана тем, что российские нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), которых в стране всего 28, ничего не вкладывают в своё переоборудование. Из-за этого российский бензин получается дорогой и некачественный. Наша нефтепереработка вдвое отстаёт от европейского уровня и втрое - от уровня США. Американские переработчики получают из одной тонны нефти 500 кг высококачественного бензина. На российских же заводах из той же тонны выходит только 130 кг бензина сомнительного качества.

Аппаратура крекинг - заводов в основном та же, что и для перегонки нефти. Это - печи, колонны. Но режим переработки другой. Сырье тоже другое. Процесс расщепления ведется при более высоких температурах (до 6000 С), часто при повышенном давлении. При таких температурах крупные молекулы углеводородов раздробляются на более мелкие.

При крекинге нефть подвергается химическим изменениям. Меняется строение углеводородов. В аппаратах крекинг - заводов происходят сложные химические реакции. Эти реакции усиливаются, когда в аппаратуру вводят катализаторы.

Одним из таких катализаторов является специально обработанная глина. Эта глина в мелком раздробленном состоянии - в виде пыли - вводится в аппаратуру завода. Углеводороды, находящиеся в парообразном состоянии, соединяются с пылинками глины и раздробляются на их поверхности. Такой крекинг называется крекингом с пылевидным катализатором. Этот вид крекинга широко распространен. Катализатор потом отделяется от углеводородов. Углеводороды идут своим путем на ректификацию и в холодильники, а катализатор - в свои резервуары, где его свойства восстанавливаются.

Сегодня крекинг является одной из стадий глубокой переработки нефти: вслед за крекингом осуществляются риформинг, гидроформинг и другие процессы, в ходе которых тяжелые углеводороды распадаются на более легкие. Начало этой сложной цепочке было положено изобретением, принадлежащим В.Г. Шухову.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вне всяких сомнений, можно сказать, что изобретения В.Г. Шухова изменили всю технологическую нефтяную цепочку, то есть добычу нефти (эрлифт), её хранение (резервуары, цистерны), транспортировку (танкеры, баржи, нефтепроводы) и переработку (крекинг). Без его изобретений наша страна не смогла бы в те годы постоянно наращивать добычу, укрепляя тем самым бюджет и увеличивая благосостояние нации. Его изобретения полностью преобразили нефтедобывающий мир тех времен, сделали его очень похожим на наш - ведь технологии, по сути, остались те же, шуховские, лишь техника под нажимом неумолимого прогресса изменилась. Но принципы остались те же. Мы полностью согласны с фразой Вагита Юсуфовича Алекперова, вынесенной в качестве эпиграфа к данной работе - «…Мы, по сути, разрабатываем его инженерные идеи, когда сегодня наращиваем добычу, прокладываем трубопроводы, строим танкерный флот, повышаем глубину переработки нефти…»

Почти нет такой области строительного дела и машиностроения, который не уделял бы внимания Шухов и в которую он не внёс бы усовершенствований или новых изобретений. И всё это - благодаря его изумительной способности быстро ориентироваться в каждом новом деле, умению отличить главное от второстепенного.

Остается надеется, что мы, потомки великого русского инженера, сможем достойно продолжать его дело, совершенствуя как добычу, так и переработку углеводородного сырья и выходя на новые уровни развития - как в рамках отдельной личности, так и в масштабах страны.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1)Фонд Шуховская башня. [Электронный ресурс]: Режим доступа: #"justify">2)Учебная коллекция. [Электронный ресурс]: Режим доступа: #"justify">3)Все о нефти. [Электронный ресурс]: Режим доступа: #"justify">4)Грефе Р. и др. «В.Г. Шухов (1853-1939) - Искусство конструкции», из-во «Мир», 1995г., 192 стр

5)Шухов В.Г. «Строительная механика. Избранные труды», из-во «Наука», 1977г., 193 стр

6)Шухов В.Г. «Избранные труды. Нефтепереработка. Теплотехника», из-во «Наука», 1982г., 104 стр

7)Мельников Н.П., Ишлинский А.Ю. «В.Г. Шухов - выдающийся инженер и ученый», из-во «Наука», 1984г., 96 стр.

)А. Ангарский «Владимир Григорьевич Шухов», Техника молодежи, 1939г, №05

2 февраля исполняется 75 лет со дня смерти русского гения Владимира Григорьевича Шухова. Русским Леонардо называют его инженеры и архитекторы всего мира. Знаменитая Шуховская башня на Шаболовке признана одним из архитектурных шедевров русского авангарда, включена в список всемирного наследия ЮНЕСКО. Кстати, необычная гиперболоидная конструкция вдохновила писателя Алексея Толстого написать роман "Гиперболоид инженера Гарина".

И, тем не менее, сегодня в России мало кто знает о Шухове. Разве что в связи с башней на Шаболовке. А ведь он включен в список 100 самых выдающихся инженеров всех времен и народов. Прежде всего, поражает одно только перечисление сфер его деятельности. Помимо различных архитектурных конструкций им созданы паровые котлы, нефтеперегонные установки, трубопроводы, форсунки, резервуары для хранения жидкостей, насосы, газгольдеры, водонапорные башни, нефтеналивные баржи, доменные печи, металлические перекрытия цехов и общественных сооружений, хлебные элеваторы, железнодорожные мосты, воздушно-канатные дороги, маяки, трамвайные парки, заводы-холодильники, дебаркадеры, мины и т.д. По его проектам в нашей стране построено более 500 мостов, с его именем связаны практически все крупные стройки первых пятилеток: Магнитка, Кузнецкстрой, Челябинский тракторный завод, завод "Динамо"и даже вращающаяся сцена МХАТа и т.д.

Сегодня "РГ" рассказывает о шести великих творениях Владимира Шухова.

1. Башня на Шаболовке. Этот шедевр Шухова был возведен в 1919-1922 годах. Ее сооружение большевики приурочили к открытию Генуэзской конференции. Она имела важное значение для правительства РСФСР, у которого не было международного признания. По первоначальному проекту башня должна была иметь высоту 350 метров, на 50 метров превзойти знаменитую конструкцию Эйфеля. Но дефицит металла во время гражданской войны заставил уменьшить высоту до 160 метров. Однажды произошла авария, и Шухов был приговорен к условному расстрелу с отсрочкой исполнения приговора до завершения работ. В 1922 году началась трансляция радиопередач.

Шухов первым в мире применил при сооружении сетчатые оболочки и гиперболоидные конструкции. За счет этого его башня высотой в 350 метров должна была весить всего 2200 тон, что более чем в три раза меньше, чем вес творения Эйфеля. Идеи Шухова стали революцией в архитектуре, она обрела удивительную легкость, получила возможность создавать самые разные сооружения, порой причудливой формы.

2. Первая в мире конструкция-гиперболоид в Полибино. Впервые мир познакомился с творением Владимира Шухова летом 1896 года на Всероссийской промышленной и художественной выставке - крупнейшей в дореволюционной России, которая проходила в Нижнем Новгороде. Для нее архитектор построил восемь павильонов с сетчатыми перекрытиями и гиперболоидную башню, ставшую его визитной карточкой. Она привлекла внимание не только горожан, но и стекольного короля Юрия Нечаева-Мальцева, который приобрел ее по окончании выставки и отвез к себе в имение в Полибино, что в Липецкой области. Там 25-метровая конструкция стоит и по сей день.

3. ГУМ. Новаторский подход для перекрытий и крыш зданий Шухов применил в Главном универсальном магазине (бывшие Верхние торговые ряды), построенном напротив Кремля. Стеклянная крыша ГУМа - дело рук великого мастера. На ее строительство ушло более 800 тонн металла. Но, несмотря на столь внушительные цифры, полукруглая ажурная крыша кажется легкой и утонченной.

4. ГМИИ имени А.С. Пушкина. Перед инженером стояла сложная задача. Ведь проектом не было предусмотрено электрическое освещение экспозиции. Залы должны были освещаться естественным светом. Поэтому требовалось создать прочные перекрытия кровли, через которые могут поступать солнечные лучи. Созданную Шуховым трёхъярусную металло-стеклянную крышу сегодня называют памятником инженерному гению.

5. Киевский вокзал в Москве. Строительство велось несколько лет, с 1914 по 1918 год, в условиях дефицита металла и рабочей силы. Когда работа была завершена, застекленное пространство над платформами длиной 230 метра стало крупнейшим в Европе. Козырек Киевского вокзала представлял собой металло-стеклянное перекрытие, которое опиралось на стальные арки. Находясь на перроне, сложно поверить, что над вами возвышается конструкция весом около 1300 тонн!

6. Башня на Оке. В 1929 году на низком берегу Оки между Богородском и Дзержинском по проекту Шухова были установлены единственные в мире многосекционные гиперболоидные башни-опоры ЛЭП. Из трех пар конструкций, которые поддерживали провода, до наших дней сохранилась только одна.

Творения Шухова оценили во всем мире еще при его жизни, но и сегодня его идеи активно используются известными архитекторами. Лучшие зодчие мира - Норман Фостер, Басминстер Фуллер, Оскар Нимейер, Антонио Гауди, Ле Корбюзье опирались в своем творчестве на разработки Шухова.

Самым известным примером использования патента Шухова считается 610-метровая телебашня в китайском городе Гуанчжоу - самая высокая в мире сетчатая гиперболоидная конструкция. Ее возвели к Азиатским играм 2010 года для трансляции этого важного спортивного события.

План:

1 Основные сферы деятельности В. Г. Шухова
2 Развитие нефтяной отрасли и тепловых машин
3 Создание строительных и инженерных конструкций
- 3.1 Последние годы жизни
- 3.2 Фотогалерея конструкций
4 Названы в честь Шухова и носят его имя
5 Память
6 Публикации
7 Изобретения В. Г. Шухова

Введение

Влади́мир Григо́рьевич Шу́хов (16 (28) августа 1853 - 2 февраля 1939) - русский и советский инженер, архитектор, изобретатель, учёный; член-корреспондент (1928) и почётный член (1929) Академии наук СССР, Герой Труда. Является автором проектов и техническим руководителем строительства первых российских нефтепроводов (1878) и нефтеперерабатывающего завода с первыми российскими установками крекинга нефти (1931). Внёс выдающийся вклад в технологии нефтяной промышленности и трубопроводного транспорта.

В. Г. Шухов первым в мире применил для строительства зданий и башен стальные сетчатые оболочки. Впоследствии архитекторы хай-тека, знаменитые Бакминстер Фуллер и Норман Фостер, - окончательно внедрили сетчатые оболочки в современную практику строительства, и в XXI веке оболочки стали одним из главных средств формообразования авангардных зданий.

Шухов ввёл в архитектуру форму однополостного гиперболоида вращения, создав первые в мире гиперболоидные конструкции. Позднее гиперболоидные конструкции использовали в своём творчестве такие знаменитые архитекторы, как Гауди, Ле Корбюзье и Оскар Нимейер.

В 1876 году окончил с отличием Императорское Московское техническое училище (ныне Московский государственный технический университет) и прошёл годичную стажировку в США.

1. Основные сферы деятельности В. Г. Шухова

Шуховская башня на Шаболовке в Москве

Проектирование и строительство первых нефтепроводов в России, разработка теоретических и практических основ строительства магистральных трубопроводных систем.
Изобретение, создание и развитие оборудования и технологий нефтяной отрасли, цилиндрических резервуаров-нефтехранилищ, речных танкеров; внедрение нового способа эрлифта нефти.
Теоретическая и практическая разработка основ нефтяной гидравлики.
Изобретение установки термического крекинга нефти. Проектирование и строительство нефтеперерабатывающего завода с первыми российскими установками крекинга.
Изобретение оригинальных конструкций газгольдеров и разработка типовых проектов хранилищ природного газа емкостью до 100 тысяч куб. м.
Изобретение и создание новых строительных конструкций и архитектурных форм: первых в мире стальных сетчатых перекрытий-оболочек и гиперболоидных конструкций.
Развитие методов проектирования стальных конструкций и строительной механики.
Изобретение и создание трубчатых паровых котлов.
Проектирование крупных систем водоснабжения городов.
Изобретение и создание морских мин и платформ тяжёлых артиллерийских систем, батопортов.

Член ВЦИК. Ленинская премия (1929). Герой Труда (1932).

2. Развитие нефтяной отрасли и тепловых машин

Владимир Григорьевич Шухов автор проекта и главный инженер строительства первого российского нефтепровода Балаханы - Чёрный Город (Бакинские нефтепромыслы, 1878), построенного для нефтяной компании «Бр. Нобель». Проектировал и затем руководил работами по постройке нефтепроводов фирм «Бр. Нобель», «Лианозов и К°» и первого в мире мазутопровода с подогревом. Работая на нефтяных промыслах в Баку, В. Г. Шухов разработал основы подъёма и перекачки нефтепродуктов, предложил метод подъема нефти с помощью сжатого воздуха - эрлифт, разработал методику расчёта и технологию строительства цилиндрических стальных резервуаров для нефтехранилищ, изобрёл форсунку для сжигания мазута.

Старинный клёпаный нефтяной резервуар Шухова на жезнодорожной стации города Владимира, 2007

В статье «Нефтепроводы» (1884) и в книге «Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности» (1894) В. Г. Шухов привёл точные математические формулы для описания процессов протекания по трубопроводам нефти, мазута, создав классическую теорию нефтепроводов. В. Г. Шухов автор проектов первых российских магистральных трубопроводов: Баку - Батуми (883 км, 1907), Грозный - Туапсе (618 км, 1928).

В 1896 году Шухов изобрел новый водотрубный паровой котел в горизонтальном и вертикальном исполнении (патенты Российской империи № 15 434 и № 15 435 от 27 июня 1896 года). В 1900 году его паровые котлы были отмечены высокой наградой - на Всемирной выставке в Париже Шухов получил золотую медаль. По патентам Шухова до и после революции были произведены тысячи паровых котлов.

Строительство первых в мире сетчатых оболочек-перекрытий двоякой кривизны конструкции В. Г. Шухова на Выксунском металлургическом заводе, Выкса, 1897

Шухов примерно с 1885 г. начал строить на Волге первые русские речные танкеры-баржи. Монтаж осуществлялся точно запланированными этапами с использованием стандартизированных секций на верфях в Царицыне (Волгоград) и Саратове.

В. Г. Шухов и его помощник С. П. Гаврилов изобрели промышленный процесс получения автомобильного бензина - непрерывно действующую трубчатую установку термического крекинга нефти (патент Российской империи № 12926 от 27 ноября 1891 года). Установка состояла из печи с трубчатыми змеевиковыми нагревателями, испарителя и ректификационных колонн.

Установка В. Г. Шухова для термического крекинга нефти, 1931

Через тридцать лет в 1923 году в Москву прибыла делегация компании «Синклер Ойл» , чтобы получить информацию о крекинге нефти, изобретенном Шуховым. Ученый, сравнив свой патент 1891 с американскими патентами 1912-1916 годов, доказал, что американские крекинг-установки повторяют его патент и не являются оригинальными. В 1931 году по проекту и при техническом руководстве В. Г. Шухова был построен нефтеперерабатывающий завод «Советский крекинг» в Баку, где впервые в России был использован шуховский патент на крекинг-процесс при создании установок для получения бензина.

3. Создание строительных и инженерных конструкций

Первая в мире гиперболоидная башня Шухова, Нижний Новгород, фотография А. О. Карелина, 1896

В. Г. Шухов является изобретателем первых в мире гиперболоидных конструкций и металлических сетчатых оболочек строительных конструкций (патенты Российской империи № 1894, № 1895, № 1896; от 12 марта 1899 года, заявленные В. Г. Шуховым 27.03.1895 −11.01.1896). Для Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года в Нижнем Новгороде В. Г. Шухов построил восемь павильонов с первыми в мире перекрытиями в виде сетчатых оболочек, первое в мире перекрытие в виде стальной мембраны (Ротонда Шухова) и первую в мире гиперболоидную башню удивительной красоты (была куплена после выставки меценатом Ю. С. Нечаевым-Мальцовым и перенесена в его имение Полибино (Липецкая область), сохранилась до настоящего времени). Оболочка гиперболоида вращения явилась совершенно новой, никогда раньше не применявшейся в архитектуре формой. После Нижегородской выставки 1896 года В. Г. Шухов разработал многочисленные конструкции разнообразных сетчатых стальных оболочек и использовал их в сотнях сооружений: перекрытиях общественных зданий и промышленных объектов, водонапорных башнях, морских маяках, мачтах военных кораблей и опорах линий электропередач. 70-метровый сетчатый стальной Аджигольский маяк под Херсоном - самая высокая односекционная гиперболоидная конструкция В. Г. Шухова. Радиобашня на Шаболовке в Москве стала самой высокой из многосекционных шуховских башен (160 метров).

Строительство овального павильона с сетчатым стальным висячим покрытием для Всероссийской выставки 1896 года в Нижнем Новгороде, фотография А. О. Карелина, 1895

«Конструкции Шухова завершают усилия инженеров XIX столетия в создании оригинальной металлической конструкции и одновременно указывают путь далеко в XX век. Они знаменуют собой значительный прогресс: опирающаяся на основные и вспомогательные элементы стержневая решетка традиционных для того времени пространственных ферм была заменена сетью равноценных конструктивных элементов» (Schädlich Ch., Das Eisen in der Architektur des 19.Jhdt., Habilitationsschrift, Weimar, 1967, S.104).

Шухов изобрёл также арочные конструкции покрытий с тросовыми затяжками. До нашего времени сохранились арочные: стеклянные своды покрытий В. Г. Шухова над крупнейшими московскими магазинами: Верхними торговыми рядами (ГУМ) и Фирсановским (Петровским) пассажем. В конце XIX века Шухов вместе со своими сотрудниками составил проект новой системы водоснабжения Москвы.

Пушкинский музей, 1912

С 1896 по 1930 годы по проектам В. Г. Шухова было построено свыше 200 стальных сетчатых гиперболоидных башен. До наших дней сохранились не более 20. Неплохо сохранилась водонапорная башня в Николаеве (построена в 1907 году, её высота с баком составляет 32 метра) и Аджигольский маяк в Днепровском лимане (построен в 1910 году, высота - 70 метров).

В. Г. Шухов изобрел новые конструкции пространственных плоских ферм и использовал их при проектировании покрытий Музея изящных искусств (ГМИИ им. Пушкина), Московского главного почтамта, Бахметьевского гаража и других многочисленных построек. В 1912-1917 гг. В. Г. Шуховым спроектировал перекрытия залов и дебаркадер Киевского вокзала (бывшего Брянского) в Москве и руководил его возведением (ширина пролета - 48 м, высота - 30 м, длина - 230 м).

Работая над созданием несущих конструкций, Шухов вносил существенный вклад в окончательный проект зданий и невольно выступал в роли архитектора. В архитектурном облике павильонов Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года, ГУМа и Киевского вокзала авторство Шухова определило наиболее впечатляющие черты сооружений.

Во время первой мировой войны В. Г. Шухов изобрёл несколько конструкций морских мин и платформ тяжёлых артиллерийских систем, проектировал батопорты морских доков.

Сооружение в 1919-1922 гг. башни для радиостанции на Шаболовке в Москве явилось самой известной работой В. Г. Шухова. Башня представляет собой телескопическую конструкцию высотой 160 метров, состоящую из шести сетчатых гиперболоидных стальных секций. После аварии на строительстве радиобашни В. Г. Шухов был приговорён к смертной казни с отсрочкой исполнения приговора до окончания строительства. 19 марта 1922 года началась трансляция радиопередач и В. Г. Шухов был помилован.

Сейчас Шуховская башня признана международными экспертами одним из высших достижений инженерного искусства. Международная научная конференция «Heritage at Risk. Сохранение архитектуры XX века и Всемирное наследие», прошедшая в апреле 2006 года в Москве с участием более 160 специалистов из 30 стран мира в своей декларации назвала Шуховскую башню в числе семи архитектурных шедевров русского авангарда, рекомендованных на Включение в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.

В 1927-1929 гг. В. Г. Шухов, принимая участие в реализации плана ГОЭЛРО, превзошёл эту башенную конструкцию, построив три пары сетчатых многоярусных гиперболоидных опор перехода через реку Оку ЛЭП НиГРЭС в районе города Дзержинска под Нижним Новгородом.

Шуховские башни в Москве и на Оке являются уникальными памятниками архитектуры русского авангарда.

Последним крупным достижением В. Г. Шухова в области строительной техники стало выпрямление накренившегося во время землетрясения минарета древнего медресе Улугбека в Самарканде .

3.1. Последние годы жизни

Последние годы жизни Владимира Григорьевича были омрачены репрессиями 30-х годов, постоянной боязнью за детей, неоправданными обвинениями, смертью жены, уходом со службы под давлением бюрократического режима. Эти события подорвали его здоровье, привели к разочарованию и депрессии. Его последние годы проходят в уединении. Он принимал дома только близких друзей и старых коллег, читал, размышлял.

3.2. Фотогалерея конструкций

4. Названы в честь Шухова и носят его имя

Гиперболоидные сетчатые башни, соответствующие патенту В. Г. Шухова, построенные в России и за рубежом.
Белгородский государственный технологический университет
Улица Шухова в Москве (Бывший Сиротский переулок). Переименован в 1963 году. На ней (улице) находится знаменитая Шуховская радиобашня.
Улица в Туле
Парк в городе Грайворон
Школа в городе Грайворон
Золотая медаль имени В. Г. Шухова, присуждаемая за высшие инженерные достижения
Шуховская башня в Бухаре, Узбекистан
Аудитория имени Шухова в Московском Архитектурном Институте

5. Память

2 декабря 2008 года в Москве на Тургеневской площади был открыт памятник Владимиру Шухову. Авторский коллектив, работавший над памятником, возглавлял Салават Щербаков. Шухов увековечен в бронзе, в полный рост с рулоном чертежей и в накинутом на плечи плаще. Вокруг памятника установлены бронзовые скамейки. Две из них - в форме расколотого бревна с лежащими на них тисками, молотками и другими столярными инструментами; ещё одна представляет собой конструкцию из колёс и зубчатых передач.
На территории ЦНИИПСК им. Н. П. Мельникова установлен бюст Шухову.
В 1963 году была выпущена почтовая марка СССР, посвященная Шухову.

6. Публикации

Гиперболоидная шуховская башня порта Кобе выдержала землетрясение в 7 баллов по шкале Рихтера, Япония, 2005

Шухов В. Г., Механические сооружения нефтяной промышленности, «Инженер», том 3, кн. 13, № 1, стр. 500-507, кн. 14, № 1, стр. 525-533, Москва, 1883.
Шухов В. Г., Нефтепроводы, «Вестник промышленности», № 7, стр. 69 - 86, Москва, 1884.
Шухов В. Г., Насосы прямого действия и их компенсация, 32 стр., «Бюл. Политехнического общества», № 8, приложение, Москва, 1893-1894.
Шухов В. Г., Трубопроводы и их применение к нефтяной промышленности, 37 стр., Изд. Политехнического общества, Москва, 1895.
Шухов В. Г., Насосы прямого действия. Теоретические и практические данные для их расчета. 2-е изд. с дополнениями, 51 стр., Изд. Политехнического общества, Москва, 1897.
Шухов В. Г., Стропила. Изыскание рациональных типов прямолинейных стропильных ферм и теория арочных ферм, 120 стр., Изд. Политехнического общества, Москва, 1897.
Шухов В. Г., Боевая мощь русского и японского флота во время войны 1904-1905 гг., в кн.: Худяков П. К. «Путь к Цусиме», стр. 30 - 39, Москва, 1907.
Шухов В. Г., Заметка о патентах по перегонке и разложению нефти при повышенном давлении, «Нефтяное и сланцевое хозяйство», № 10, стр. 481-482, Москва, 1923.
Шухов В. Г., Заметка о нефтепроводах, «Нефтяное и сланцевое хозяйство», том 6, № 2, стр. 308-313, Москва, 1924.
Шухов В. Г., Избранные труды, том 1, «Строительная механика», 192 стр., под ред. А. Ю. Ишлинского, Академия наук СССР, Москва, 1977.
Шухов В. Г., Избранные труды, том 2, «Гидротехника», 222 стр., под ред. А. Е. Шейндлина, Академия наук СССР, Москва, 1981.
Шухов В. Г., Избранные труды, том 3, «Нефтепереработка. Теплотехника», 102 стр., под ред. А. Е. Шейндлина, Академия наук СССР, Москва, 1982.

7. Изобретения В. Г. Шухова

Гиперболоидный Аджигольский маяк конструкции В. Г. Шухова под Херсоном, 1911

1. Ряд ранних изобретений и технологий нефтяной промышленности, в частности, технологии строительства нефтепроводов и резервуаров, не оформлены привилегиями и описаны В. Г. Шуховым в работе «Механические сооружения нефтяной промышленности» (журнал «Инженер», том 3, кн. 13, № 1, стр. 500-507, кн. 14, № 1, стр. 525-533, Москва, 1883) и последующих работах о сооружениях и оборудовании нефтяной отрасли.
2. Аппарат для непрерывной дробной перегонки нефти. Привилегия Российской Империи № 13200 от 31.12.1888 (соавтор Ф. А. Инчик).
3. Эрлифт-насос. Привилегия Российской Империи № 11531 за 1889.
4. Гидравлический дефлегматор для перегонки нефти и других жидкостей. Привилегия Российской Империи № 9783 от 25.09.1890 (соавтор Ф. А. Инчик).
5. Крекинг-процесс (установка для перегонки нефти с разложением). Привилегия Российской Империи № 12926 от 27.11.1891 (соавтор С. П. Гаврилов).
6. Трубчатый паровой котёл. Привилегия Российской Империи № 15434 от 27.06.1896.
7. Вертикальный трубчатый котёл. Привилегия Российской Империи № 15435 от 27.06.1896.
8. Сетчатые покрытия для зданий. Привилегия Российской Империи № 1894 от 12.03.1899. Кл. 37а, 7/14.
9. Сетчатые сводообразные покрытия. Привилегия Российской Империи № 1895 от 12.03.1899. Кл. 37а, 7/08.
10. Гиперболоидные конструкции (ажурная башня). Привилегия Российской Империи № 1896 от 12.03.1899. Кл. 37f,15/28.
11. Водотрубный котёл. Привилегия Российской Империи № 23839 за 1913. Кл. 13а, 13.
12. Водотрубный котёл. Патент СССР № 1097 за 1926. Кл. 13а,13.
13. Водотрубный котёл. Патент СССР № 1596 за 1926. Кл. 13а, 7/10.
14. Воздушный экономайзер. Патент СССР № 2520 за 1927. Кл. 24к,4.
15. Устройство для выпуска жидкости из сосудов с меньшим давлением в среду с большим давлением. Патент СССР № 4902 за 1927. Кл. 12g,2/02.
16. Подушка для уплотнительных приспособлений к поршням сухих газгольдеров. Патент СССР № 37656 за 1934. Кл. 4 с, 35.
17. Приспособление для прижатия к стене резервуара уплотнительных колец для поршней сухих газгольдеров. Патент СССР № 39038 за 1938. Кл. 4 с,35
18. Приспособление для прижатия к стене резервуара уплотнительных колец для поршней сухих газгольдеров. Патент СССР № 39039 за 1938. Кл. 4 с,35

Литература

Памятнику федерального значения, первой в мире конструкции-гиперболоиду, установленной В. Г. Шуховым в 1896 году в Полибине необходим срочный антиаварийный ремонт.

Шуховская башня в Москве в настоящее время недоступна для туристов.

Одна из двух охраняемых государством шуховских башен на Оке была преднамеренно разрушена в 2005 году. Фото 1988 года.

Арнаутов Л. И., Карпов Я. К. Повесть о великом инженере. - М.: Московский рабочий, 1978. - 240 с.
Шаммазов А. М. и др. История нефтегазового дела России. - М.: Химия, 2001. - 316 с. - ISBN 5-7245-1176-2
Хан-Магомедов С. О. Сто шедевров советского архитектурного авангарда. - М.: УРСС, 2004. - ISBN 5-354-00892-1
В. Г. Шухов (1853-1939). Искусство конструкции. / Райнер Грефе, Оттмар Перчи, Ф. В. Шухов, М. М. Гаппоев и др. - М.: Мир, 1994. - 192 с. - ISBN 5-03-002917-6.
Владимир Григорьевич Шухов. Первый инженер России. / Е. М. Шухова. - М.: Изд. МГТУ, 2003. - 368 с. - ISBN 5-7038-2295-5.
В. Г. Шухов - выдающийся инженер и ученый: Труды Объединенной научной сессии Академии наук СССР, посвященной научному и инженерному творчеству почетного академика В. Г. Шухова. - М.: Наука, 1984. - 96 с.
Документальное наследие выдающегося российского инженера В. Г. Шухова в архивах (межархивный справочник) / Ред. Шапошников А. С., Медведева Г. А.; Российский государственный архив научно-технической документации (РГАНТД). - М.: Изд. РГАНТД, 2008. - 182 с.

(англ.)

Peter Gössel, Gabriele Leuthäuser, Eva Schickler: «Architecture in the 20th century», Taschen Verlag; 1990, ISBN 3-8228-1162-9 and ISBN 3-8228-0550-5
«The Nijni-Novgorod exhibition: Water tower, room under construction, springing of 91 feet span», «The Engineer», № 19.3.1897, P.292-294, London, 1897.
Elizabeth C. English, «Invention of Hyperboloid Structures», Metropolis & Beyond, 2005.
William Craft Brumfield, «The Origins of Modernism in Russian Architecture», University of California Press, 1991, ISBN 0-520-06929-3.
«Arkhitektura i mnimosti»: The origins of Soviet avant-garde rationalist architecture in the Russian mystical-philosophical and mathematical intellectual tradition", Elizabeth Cooper English, Ph. D., a dissertation in architecture, 264 p., University of Pennsylvania, 2000.
Karl-Eugen Kurrer, «The History of the Theory of Structures: From Arch Analysis to Computational Mechanics», 2008, ISBN 978-3-433-01838-5

(нем.)

«Vladimir G. Suchov 1853-1939. Die Kunst der sparsamen Konstruktion.», Rainer Graefe, Ph. D., und andere, 192 S., Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, 1990, ISBN 3-421-02984-9.
Jesberg, Paulgerd Die Geschichte der Bauingenieurkunst, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart (Germany) , ISBN 3-421-03078-2, 1996; pp. 198-9.
Ricken, Herbert Der Bauingenieur, Verlag für Bauwesen, Berlin (Germany) , ISBN 3-345-00266-3, 1994; pp. 230.

(итал.)

«Vladimir G. Shukhov e la leggerezza dell’acciaio», Fausto Giovannardi, Borgo San Lorenzo, 2007.

(фр.)

Picon, Antoine (dir.), «L’art de l’ingenieur: constructeur, entrepreneur, inventeur», Éditions du Centre Georges Pompidou, Paris, 1997, ISBN 2-85850-911-5.

Примечания

Гиперболоидная шуховская 610-метровая Телебашня в Гуанчжоу, Китай, 2010

Шуховская башня

До Владимира Шухова так ещё никто не делал: русский инженер первым в мире использовал в архитектуре гиперболоидную форму конструкции. В 1896 году специально для Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем Новгороде Шухов построил в городе стальную сетчатую башню в форме гиперболоида вращения. Башня эта, кстати, сохранилась и до нашего времени, а всего в мире было построено более 200 таких же конструкций.

Шуховская башня в Москве (возведена в 1919—1922 годах)

Самая большая из них — радиобашня на Шабаловке в Москве, которая по первоначальному проекту должна была быть на 50 метров выше Эйфелевой башни и втрое легче. Однако такому грандиозному проекту помешала острая нехватка металла в стране. К слову, именно нестандартная гиперболоидная конструкция Шухова вдохновила писателя Алексея Толстого написать роман «Гиперболоид инженера Гарина».

Первый русский танкер

Можно только удивляться многогранности таланта Шухова: он мог спроектировать как уникальное здание, так и настоящий танкер, аналогов которому в мире ещё не было. Примерно с 1885 года Шухов в Царицине проектировал нефтеналивные баржи специальной формы, которая была приспособлена к плаванию по течению.

Нефтеналивная баржа конструкции Шухова

Крыша ГУМа

С ещё одним новшеством талантливого инженера знаком чуть ли не каждый, кто бывал в Москве. Крыша Главного универсального магазина выполнена по уникальному проекту Шухова. Полукруглая крыша устроена таким образом, что она кажется очень лёгкой, однако на самом деле весит больше 800 тонн.

Металло-стеклянные перекрытия ГУМа конструкции Шухова

Нефтепровод

С именем Шухова связано большинство грандиозных строек первых пятилеток: Челябинский тракторный завод, Магнитка, Кузнецкстрой и многие другие. Помимо этого, Шухов занимался восстановлением разрушенных в гражданскую войну объектов. С помощью его инженерной мысли в России были построены первый трубопровод и нефтепровод, насос для перекачки нефти, резервуары для хранения нефтепродуктов. Его же называют создателем крекинга — переработки нефти и её фракций. Даже сегодня специалисты признают, что нефтедобывающая промышленность во многом держится на открытиях и изобретениях Владимира Шухова.

Нефтепровод конструкции Шухова

Паровой котёл

До сих пор в старых котельных у нас зачастую можно увидеть паровой котёл, разработанный по проекту Шухова. В 1896 году появились шуховские котлы, которые буквально за несколько лет смогли вытеснить с рынка популярные американские аналоги.

Горизонтальный паровой котёл Шухова

Главные их преимущества были в том, что с ними практически не происходило аварий и их можно было легко отчистить от накипи. Паровые котлы Шухова не производятся примерно с середины XX века, однако некоторые из них работают и до сих пор.

Владимир Григорьевич Шухов (16 августа 1853 - 2 февраля 1939) — великий инженер, изобретатель, учёный; почётный член Академии наук СССР, Герой Труда. Является автором проектов и техническим руководителем строительства нефтеперерабатывающего завода с первыми российскими установками крекинга нефти и нефтепроводов. Владимир Григорьевич внёс выдающийся вклад в технологии нефтяной промышленности и трубопроводного транспорта. Он первым применил для строительства зданий и башен стальные сетчатые оболочки. После него архитекторы хай-тека, знаменитые Бакминстер Фуллер и Норман Фостер, - окончательно внедрили сетчатые оболочки в практику строительства, и в XXI в. оболочки стали одним из главных средств формообразования авангардных зданий. Шухов ввёл в архитектуру форму однополостного гиперболоида вращения, создав первые в мире гиперболоидные конструкции. Позже гиперболоидные конструкции использовали такие знаменитые архитекторы как Гауди, Ле Корбюзье.

Родился в городе Грайвороне Курской губернии (ныне в Белгородской области) в дворянской семье. Детские годы провел в родовом имении матери Пожидаевке. Способности к конструированию проявлял с детства. В 1871 после окончания с отличием в 1871 гимназии в Санкт-Петербурге блестяще сдал вступительные экзамены в Императорское Московское техническое училище (ныне МВТУ имени Н.Э.Баумана), получив право учиться на казенный счет. Еще будучи студентом сделал свое первое изобретение - форсунку для сжигания жидкого топлива (получившую высокую оценку Д.И.Менделеева и выпускавшуюся тысячами экземпляров задолго до сопла Лаваля). В 1876 закончил училище с золотой медалью и прошёл годичную стажировку в США.

Шухов является изобретателем первых в мире гиперболоидных конструкций и металлических сетчатых оболочек строительных конструкций (патенты Российской Империи № 1894, № 1895, № 1896; от 12 марта 1899 года, заявленные В. Г. Шуховым 27.03.1895 −11.01.1896). В. Г. Шухов разработал многочисленные конструкции разнообразных сетчатых стальных оболочек и использовал их в сотнях сооружений: перекрытиях общественных зданий и промышленных объектов, водонапорных башнях, морских маяках, мачтах военных кораблей и опорах линий электропередач. 70-метровый сетчатый стальной Аджигольский маяк под Херсоном — самая высокая односекционная гиперболоидная конструкция В. Г. Шухова. Радиобашня на Шаболовке в Москве стала самой высокой из многосекционных шуховских башен (160 метров).

Первая в мире стальная сетчатая башня в форме гиперболоида вращения была построена Шуховым для крупнейшей дореволюционной Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем Новгороде, проходившей в 1896 году.

Гиперболоидная башня Шухова на Всеросийской промышленной и художественной выставке в Нижнем Новгорде.
Слева фото конца 19 века. Справа современное изображение

Однополостный гиперболоид вращения первой башни Шухова образован 80 прямыми стальными профилями, концы которых крепятся к кольцевым основаниям. Сетчатая стальная оболочка из ромбовидно пересекающихся профилей упрочнена 8 параллельными стальными кольцами, расположенными между основаниями. Высота гиперболоидной оболочки башни — 25,2 метра (без учёта высот фундамента, резервуара и надстройки для обозрения). Диаметр нижнего кольцевого основания — 10,9 метра, верхнего — 4,2 метра. Максимальный диаметр бака — 6,5 м., высота — 4,8 м. От уровня земли из центра основания башни до уровня дна резервуара поднимается красивая стальная винтовая лестница. В центральной части бак имеет цилиндический проход с прямой лестницей, ведущей на смотровую площадку на верхней поверхности резервуара.

Владимир Григорьевич Шухов первым в мире начал использовать гиперболические конструкции в строительстве, на 16 лет раньше гениального испанского зодчего Антонио Гауди.

Шухов изобрёл также арочные конструкции покрытий с тросовыми затяжками. В конце XIX века он вместе со своими сотрудниками составил проект новой системы водоснабжения Москвы. По проектам В. Г. Шухова было сооружено более 180 стальных мостов.

В 1897 году Шухов построил для металлургического завода в Выксе цех с пространственно изогнутыми сетчатыми парусообразными стальными оболочками перекрытий двоякой кривизны, который сохранился на Выксунском металлургическом заводе до наших дней. Это первое в мире сводообразное выпуклое перекрытие-оболочка двоякой кривизны. В. Г. Шухов изобрел новые конструкции пространственных плоских ферм и использовал их при проектировании покрытий Музея изящных искусств (ГМИИ им. Пушкина), Московского главного почтамта, Бахметьевского гаража и других многочисленных построек. В 1912—1917 г.г. В. Г. Шуховым спроектировал перекрытия залов и дебаркадер Киевского вокзала (бывшего Брянского) в Москве и руководил его возведением (ширина пролета — 48 м, высота — 30 м, длина — 230 м). Работая над созданием несущих конструкций, он вносил существенный вклад в окончательный проект зданий и невольно выступал в роли архитектора. В архитектурном облике павильонов Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года, ГУМа и Киевского вокзала авторство Шухова определило наиболее впечатляющие черты сооружений.

Сооружение в 1919—1922 г.г. башни для радиостанции на Шаболовке в Москве явилось самой известной работой В. Г. Шухова. Башня представляет собой телескопическую конструкцию высотой 160 метров, состоящую из шести сетчатых гиперболоидных стальных секций. После аварии на строительстве радиобашни В. Г. Шухов был приговорён к смертной казни с отсрочкой исполнения приговора до окончания строительства. 19 марта 1922 года началась трансляция радиопередач и В. Г. Шухов был помилован.

Регулярные трансляции российского телевидения через передатчики Шуховской башни начались 10 марта 1939 года. Долгие годы изображение Шуховской башни являлось эмблемой советского телевидения и заставкой многих телепередач, включая знаменитый «Голубой огонёк». Сейчас Шуховская башня признана международными экспертами одним из высших достижений строительного искусства и отнесена к объектам мирового культурного наследия.

В 1927—1929 гг. В. Г. Шухов, принимая участие в реализации плана ГОЭЛРО, превзошел эту башенную конструкцию, построив три пары сетчатых многоярусных гиперболоидных опор перехода через реку Оку ЛЭП НиГРЭС в районе города Дзержинска под Нижним Новгородом.

Шуховские башни в Москве и на Оке являются уникальными памятниками архитектуры русского авангарда.

Последним крупным достижением В. Г. Шухова стало выпрямление накренившегося во время землетрясения минарета древнего медресе Улугбека в Самарканде.

В. Г. Шухов - велосипедист. Фото неизвестного автора 1880-х годов.

Владимир Григорьевич любил музыку, литературу, владел десятью иностранными языками. Был предан спорту, для занятий которым всегда находил время (один год был даже чемпионом Москвы по велогонкам). Но самым большим его увлечением были шахматы и фотография. В шутку Шухов говорил: «Я инженер по специальности, а в душе я фотограф». Его фотоаппарат запечатлел немало исторических эпизодов из жизни Москвы. Знания, труд и опыт Шухова были высоко оценены: он был избран членом ВЦИК, рабочие Москвы в 1927 и 1928 избирали его членом Московского Совета депутатов трудящихся, в 1928 ему было присвоено звание Героя Труда, а в 1929 году одному из первых - звание заслуженного деятеля науки и техники, лауреата премии имени Ленина. Академики П. П. Лазарев и А. Н. Крылов в связи с представлением в 1927 года Шухова членом-корреспондентом Академии Наук СССР писали: «Все творчество Шухова основано на его научных работах и является результатом глубокой теоретической мысли». В 1929 он избран почетным академиком Академии Наук СССР.

Умер Шухов 2 февраля 1939 года. Его похоронили на Новодевичьем кладби ще