В беседе с комиссией Синклера Владимир Григорьевич не стал доказывать, что использование повышенного давления для расщепления молекул нефти имеет непосредственную связь с его работами в области проектирования и эксплуатации паровых котлов. Ведь в системе труб, примененных Шуховым для подогрева нефти, просматривается идея, развитая им же в конструкции водотрубных котлов. Наконец, опираясь на разработанные им ранее формулы для расчета цилиндрических резервуаров и котлов, Владимир Григорьевич выполнил статический расчет основных конструкций своей крекинг-установки.
Теперь Шухов берется за перо, чтобы восстановить историческую истину. В журнале «Нефтяное и сланцевое хозяйство» появляется его «Заметка о патентах по перегонке и разложению нефти при высоком давлении». Владимир Григорьевич считает необходимым подчеркнуть: созданная им конструкция аппарата для крекирования нефти основана на его предыдущих работах в области не только нефтеперегонного дела, но и теплотехники. «Для каждого занимающегося водотрубными котлами,- пишет он,- (а мне пришлось работать в этой области - имеются патенты на водотрубные котлы системы Шухова) и немного знакомого со свойствами нефти в отношении зависимости состава дистиллатов от давления и температуры, должно быть ясно, что для работы при большой температуре (до 400°) и при большом давлении (до 10 атмосфер) прибор должен иметь поверхность нагрева трубную, подобно водотрубным котлам. Для избежания накопления осадков кокса в трубах должна быть циркуляция. Если уклон труб не имеет естественной циркуляции, то следует ввести искусственную. Далее, очевидно, что прибор должен иметь дефлегматор».
Приводя описания аппаратов Бартона, Дэббса и авторов других самых распространенных в Америке вариантов крекинга, Шухов показывает, в каких наиболее существенных частях они буквально совпадают с установкой, запатентованной им еще в 1890 году. «Из этого краткого очерка видно,- заключает Владимир Григорьевич,- что русская нефтяная промышленность может спокойно строить аппараты для крекинга по любой из описанных систем, без упреков со стороны американцев в «даровом позаимствова-нии».
Эти же причины побуждают Шухова вновь вернуться к своему давнишнему исследованию о стальных нефтехранилищах. В 1925 году журнал «Нефтяное хозяйство» перепечатывает статью Шухова «Расчет нефтяных резервуаров», впервые появившуюся в журнале «Инженер» в начале восьмидесятых годов предыдущего столетия. В предисловии, написанном профессором Л. С. Лейбензоном, редакция поясняет, что статья Шухова давно уже стала библиографической редкостью, недоступной сегодняшнему читателю. Кроме того, исследование Шухова «приобретает еще и особое значение ввиду чрезмерного у нас увлечения американской практикой, в которой постройка резервуаров не стоит на такой высоте, как у нас в СССР».
В добавлении, которым Шухов счел необходимым снабдить свою старую статью, он пишет: «45-летняя практика постройки в России нефтяных резервуаров, основанная на теоретическом определении наивыгоднейших соотношений диаметра и высоты заданного объема, дает возможность точно определить наименьший вес материала, затраченного на постройку резервуара данного объема, и в этом отношении практика Соединенных Штатов ничего нового дать не может». (Надо сказать, что профессор Л. С. Лейбензон в своем предисловии выразился по этому поводу еще более категорично: «В классической стране нефтяного дела - Соединенных Штатах Америки - в деле сооружения резервуаров господствует грубый эмпиризм, нашедший отражение и в практике других стран»). Из расчетов, сделанных Шуховым заново, видно, что американские резервуары отличаются гораздо меньшим коэффициентом надежности, чем советские, иначе говоря, обладают недопустимо малым запасом прочности.
Уходят в прошлое хозяйственная разруха, голод и холод. Но трудности, вызванные гражданской войной и интервенцией, не изжиты. Не хватает топлива, шпал и рельсов для транспорта, стали и чугуна - для машиностроительных заводов. Шухова привлекают задачи, решение которых поможет преодолеть тяготы суровых лет. В период жесточайшего металлического голода Владимир Григорьевич задумывается над возможностями использования дерева, в частности стремится выяснить, «при каких условиях возможно и выгодно заменять в трубах металл деревом…» Этой проблеме посвящена его статья «К вопросу о деревянных трубах».
Такой трубопровод, но Шухову, должен состоять «из ряда склепанных по кругу деревянных планок, стянутых наружными железными обручами» (подобно боковым стенкам цилиндрических бочек, изготовляемых из клепок и обручей). Автор предвидит вопрос, который может возникнуть у читателя: зачем составлять трубу из деревянных планок, не лучше ли применить вместо обручей сплошную металлическую оболочку, попросту - железную трубу?
На первый взгляд это самое разумное решение вопроса, особенно если учесть, что по мере увеличения диаметра металлического трубопровода уменьшается расход металла. Так, если диаметр трубы возрастет вдвое, то количество металла для нее уменьшится в 8 раз. Увы, эти заманчивые преимущества призрачны. Если диаметр нефтепровод-ных труб, работающих под давлением 50 атмосфер, увеличить с 20 до 40 сантиметров, то необходимая толщина их стенок уменьшится с 8 до 0,5 миллиметра, сравняется с толщиной кровельного железа. Таким непрочным трубам не вынести перевозку, укладку, осадку грунта, давление земли.
Шухов подводит читателя к выводу о технической обоснованности деревянных трубопроводов. «Для внешней прочности,- говорит он,- дерево, а для сопротивления внутренним усилиям давления жидкости - железо, в форме обручей, заменяющих практически неисполнимую тонкую стенку трубы». В пользу деревянных труб говорит и примерное сравнение их с чугунными. Вес погонного метра чугунной трубы - 55 килограммов, деревянной - около 30 килограммов. По прочности деревянная труба превышает чугунную на 40 процентов, да к тому же обходится на 2/5 дешевле. Долговечность деревянных труб, почти не подверженных гниению, бесспорна.
Убедительно доказывая экономическую и техническую целесообразность применения дерева в строительстве трубопроводов, Шухов не позволяет себе чрезмерно увлечься. Если трубы подвержены гидростатическому давлению (например, в сети городского водоснабжения), предупреждает он, относительная выгодность дерева уменьшается. В этом случае предпочтительнее употреблять в дело трубы чугунные.
В сравнительно небольшой статье (четыре журнальных страницы) Владимир Григорьевич умудряется не только сообщить необходимые данные по расчету и конструированию деревянных трубопроводов, но и провести серьезный технико-экономический анализ проблемы. Работа Шухова помогает организовать изготовление деревянных труб в достаточно' широких масштабах, сберечь десятки тысяч тонн металла в тяжелые годы разрухи, когда производство чугуна, бывало, падало до 3 процентов от довоенного уровня.
Далеко позади остались годы, когда страну «петлей душил чугунный голод», а работа Шухова о деревянных трубопроводах не утратила своей актуальности. Для многих химических производств деревянные трубы более пригодны, чем стальные и чугунные, которые слишком подвержены воздействию щелочей и кислот. И еще одно преимущество есть у деревянной трубы - она не боится промерзания.
Мы уже говорили о том, что Владимир Григорьевич неоднократно использовал в своих проектах дерево и в сочетании с металлом, и как основной материал для покрытия зданий и резервуаров, для монтажных подмостей. Особое место в инженерном творчестве Шухова принадлежит проблеме металлодеревянных ферм для промышленных зданий, которой он настойчиво занимается в годы гражданской войны и интервенции. О значении этой работы свидетельствует отзыв Подольского государственного паровозоремонтного завода, написанный в двадцатые годы:
«Конструкция железодеревянных ферм по проекту инженера В. Г. Шухова была применена для перекрытия заводских зданий в 1918 году… Замена железных частей ферм деревом дала возможность в период металлического кризиса сделать перекрытие главного заводского корпуса и потребовала при площади более 6 тысяч квадратных сажен только около 12 тысяч пудов железа.