CC BY
92
УДК 622.692.6
СТАНОВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА НЕФТИ В США
А.И. ИВАНОВ, к.т.н., доцент кафедры транспорта и хранения нефти и газа
Р.М. ХУСАИНОВ, аспирант кафедры транспорта и хранения нефти и газа
Б.Н. МАСТОБАЕВ, д.т.н., профессор, завкафедрой транспорта и хранения нефти и газа
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет (Россия,
450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, д. 1).
E-mail: Ivanov_ai@inbox.ru
В работе рассмотрены первые этапы развития железнодорожного транспорта США. Показаны первые конструкции и особенности транспортировки нефти и нефтепродуктов наливом в железнодорожные цистерны.
Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, цистерна, железнодорожный транспорт.
Железнодорожный транспорт в ранние годы развития промышленности представлял собой безальтернативный способ доставки грузов от главных производственных предприятий.
К моменту начала транспортировки нефтегрузов сама система железнодорожных перевозок получила значительное развитие, и основной задачей была разработка грузовых вагонов.
Первый опыт транспортировки нефтегрузов в США датируется серединой XIX века. На начальных этапах заполненные нефтегрузами бочки устанавливали на железнодорожную платформу (рис. 1).
На одну платформу изначально загружалось по 44 бочки. Позже стандартом стало 60 бочек.
Пустые бочки возвращались на место наполнения в специальных трехъярусных вагонах (фото вверху). На одной платформе перевозилось до 312 бочек.
Еще одним типом грузовых вагонов, получивших широкое распространение в ранние годы, были вагоны братьев Денсмор, представлявшие собой два деревянных резервуара, изготовленные из сосновых досок, по 40 барр. каждый, установленные на одной колесной базе (фото внизу). В обиходе их называли «ваннами».
Прототип прошел производственные испытания в эксплуатационных условиях. Полностью загруженный вагон
отправили в Нью-Йорк с месторождений Ойл Крик Валлей. По ходу движения с каждой станции отправлялась телеграмма с указанием технического состояния состава. Испытания прошли успешно, и производство стало массовым. Профессор Чарльз А. Сайли в статье о транспортировке нефти для журнала Scientific American в 1866 году заметил, что деревянные резервуары Densmore
I
Платформа для перевозки пустых бочек компании «А. КпаЬЬ & Со.», Уоррен, Пенсильвания
Одна из первых горизонтальных железнодорожных цистерн Тайтусвиллского металлургического завода, 1880
распространились настолько, что их можно увидеть в каждом грузовом составе в Пенсильвании.
После успеха братьев Денсмор было предпринято множество попыток усовершенствования конструкции их вагонов. Деревянные конструкции пробовали заменить металлическими, но повышение общей массы приводило к опрокидыванию вагона или расплескиванию груза, особенно при резких остановках. Были и проекты, призванные повысить объем перевозимых грузов путем увеличения высоты резервуаров, что также приводило к опрокидываниям в результате смещения центра тяжести вагона.
Очевидным конструкторским решением стало применение горизонтального цилиндрического резервуара -цистерны. Это позволило увеличить объем без ущерба для стабильности вагона.
Первая горизонтальная железнодорожная цистерна была выпущена в 1868 году, а уже с февраля 1869 года, Empire Line, дочерняя компания Pennsylvania Railroad, начала активное внедрение грузовых вагонов нового типа (фото).
Первые цистерны имели объем 80-90 барр., а к концу 1870-х начался выпуск цистерн объемом до 100 барр. Системы Densmore полностью были вытеснены в начале 1870-х годов ввиду успеха горизонтальных цистерн и ввода в эксплуатацию первых нефтепроводов в 1865 году.
В последующем предлагалось множество проектов цистерн повышенного объема, но реализации они не получили: и нефтяной, и железнодорожный секторы бизнеса утверждали, что текущий объем достаточен и нет необходимости в наращивании транспортных мощностей без предварительного увеличения добычи.
В 1865 году была выпущена новая цистерна по проекту Ф. Келлера. Она имела U-образную форму: дно было скруглено, а стороны - прямые. Изготовленная из треугольных сегментов кованого железа, соединенных заклепками, оэта цистерна включала систему успокоения плескания груза, состоящую из деревянных планок, распологавшихся внутри нее. Не показав значительных преимуществ над широко распространившимися традиционными цистернами, проект прекратил свое существование. Изображений данной цистерны не сохранилось.
В последующие годы основные изменения коснулись размеров железнодорожных цистерн. Так, в 1880-х годах наиболее распространенными были цистерны длиной 7,5 м, диаметром 1,7 м и грузовместимостью 100 барр. В 1890-х длина выросла до 9,7 м, диаметр до 1,8 м, а грузовместимость - до 190 барр. Сооружали цистерны из стальных листов толщиной около 6,5 мм.
В 1903 году компании производства и эксплуатации разработали общий стандарт безопасности конструкции железнодорожных цистерн.
К 1916 году существовало 8 различных типов цистерн от 86 до 298 барр. для нефтепродуктов и цистерны большего объема для сырой нефти.
Помимо стандартных цистерн в 1920-е годы существовали три дополнительных типа, которые применялись для транспортировки нефтепродуктов:
1) подогреваемые цистерны для перевозки высоковязких нефтей и других застывающих грузов, таких как мазут, воск и асфальт. Внутри цистерн устанавливались трубчатые теплообменники, поддерживающи е температуру текучести;
2) цистерны с двумя или более отдельными секциями, что позволяло транспортировать различные нефтегрузы без их смешивания;
3) цистерны, изолированные пробкой, войлоком или другими материалами, а также имеющие дополнительное металлическое покрытие для уменьшения испарения нефтегрузов, в частности легких нефтепродуктов.
Имелся опыт транспортировки воска и парафина в цистернах с теплообменниками. Перед разгрузкой цистерны прогревались по несколько дней для обеспечения слива всего объема транспортируемого груза.
В ранние годы в США были определены основные направления развития железнодорожного транспорта нефти и нефтепродуктов. Опыт проектирования, сооружения и эксплуатации первых железнодорожных вагонов для перевозки нефтегрузов стал крепкой основой развития отрасли в последующие годы. Несмотря на то что трубопроводный транспорт составил существенную конкуренцию железнодорожному транспорту еще на этапе зарождения, основные идеи и технологии перевозки нефти наливом показали свою состоятельность, а полученные технические решения находят свое отражение и сегодня.
4 • 2017
51
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bacon, Raymond F. and Hamor, William A., 1916, The American Petroleum Industry, McGraw-Hill Book Company, 446 pp.
2. Bolles, Albert S., 1893, Petroleum, Its Production and Products in Pennsylvania, Report of the Bureau of Industrial Statistics, 208 pp.
3. Day, David T., ed., 1922, A Handbook of the Petroleum Industry, John Wiley & Sons, New York, vol. 1, 964 pp.
4. Giddens, Paul H., 1938, The Birth of the Oil Industry, The Macmillan Company, New York, 216 pp.
5. Giddens, Paul H., 1947, Pennsylvania Petroleum, 1750-1872, Commonwealth of Pennsylvania, 420 pp.
6. Giddens, Paul H., 1948, Early Days of Oil, Princeton University Press, New Jersey, 150 pp.
7. Kemm, J.O., 1958, Let s Talk Petroleum, The Mycroft Press, Missouri, 170 pp.
8. Oil City Derrick & The Oil & Gas Journal, 1934, The Petroleum Industry 1859-1934, 268 pp.
9. Shell Limited, 1959, The Petroleum Handbook, Shell International Petroleum Company Limited, 678 pp.
10. Shippen Evans W., 1910, edited by S.T. Pees, Memoir, In The Oil Business in Pennsylvania, 1860-1865, in press.
11. Smiley, Alfred W. 1906, A Few Scraps Oily and Otherwise, Derrick Publishing Co., 220 pp.
12. Stepping Stones, 1975, Volume 19, Number 1, Warren County Historical Society, p. 584.
13. Williamson, Harold F. and Daum, Arnold R., 1959, The American Petroleum Industry, Northwestern University Press, 864 pp.
FORMATION OF RAILWAY OF OIL TRANSPORT IN THE USA
IVANOV A.I., Cand. Sci. (Tech.), Associate Prof., Department of Transport and Storage of Oil and Gas
KHUSAINOV R.M., Postgraduate Student of Department of Transport and Storage of Oil and Gas
MASTOBAEV B.N., Dr. Sci. (Tech.), Prof., Head of Department of Transport and Storage of Oil and Gas
Ufa State Petroleum Technological University (USPTU) (1, Kosmonavtov St., 450062, Ufa, Republic of Bashkortostan,
Russia). E-mail: Ivanov_ai@inbox.ru
ABSTRACT
The first stages of development of the US railway transport are considered. The first designs and peculiarities of transportation of oil and oil products in bulk to rail tank cars are shown.
Keywords: oil, petroleum products,railroad tank car, railway transportation.
REFERENCES
1. Bacon, Raymond F., Hamor, William A. The American Petroleum Industry, McGraw-Hill Book Company Publ., 1916. 446 p.
2. Bolles, Albert S. Petroleum, its production and products in Pennsylvania. Report of the bureau of industrial statistics. 1893, 208 p.
3. Day, David T. A Handbook of the Petroleum Industry. New York, John Wiley & Sons Publ., 1922, vol. 1. 964 p.
4. Giddens, Paul H. The Birth of the Oil Industry. New York, The Macmillan Publ., 1938. 216 p.
5. Giddens, Paul H. Pennsylvania Petroleum, 1750-1872. Commonwealth of Pennsylvania, 1947. 420 p.
6. Giddens, Paul H., Early Days of Oil. New Jersey, Princeton University Press Publ., 1948. 150 p.
7. Kemm, J.O. Let s Talk Petroleum. Missouri, The Mycroft Press Publ., 1958. 170 p.
8. The Petroleum Industry. Oil City Derrick & The Oil & Gas Journal, 1934, 268 p.
9. The Petroleum Handbook. Shell International Petroleum Company Limited Publ., 1959. 678 p.
10. Shippen Evans W., Memoir, In The Oil Business in Pennsylvania. S.T. Pees Publ., 1910.
11. Smiley, Alfred W. A Few Scraps Oily and Otherwise. Derrick Publ., 1906. 220 p.
12. Stepping Stones. Proc. Warren County Historical Society, 1975, vol. 19, no. 1, p. 584.
13. Williamson, Harold F. and Daum, Arnold R. The American Petroleum Industry. Northwestern University Press Publ., 1959. 864 p.
