Комиссионером по продаже демидовского железа в английском городе-порте Гулле (Халле) и банкиром Демидова был некий Эдвард Спенс. Англичанин к приезду Черепанова поначалу отнесся пренебрежительно: мол, мы научим этого неотесанного русского, как делать и продавать хорошее железо. Однако после знакомства с Черепановым тон и содержание его посланий приказчикам петербургской конторы Демидова кардинально изменились. Черепанов отплыл в Гулль на английском корабле «Коттингэм». При отправлении механику было вручено рекомендательное письмо, адресованное Э. Спенсу, следующего содержания: «Податель сего, Ефим Черепанов, мастеровой железоделательных заводов его пр-ва, рекомендуется Вашему любезному вниманию… Его пр-во желает, чтобы он осматривал в особенности железоделательные заводы и рудники Вашей страны. А потому будьте любезны оказать ему всяческое содействие в осмотре этих заводов. Его пр-во уверен, что в силу наших взаимных связей Вы не скроете от него необходимых заведений. Но поскольку он не знает английского языка, просим Вас, когда он отправится осматривать заводы, посылать с ним каждый раз г. Колунова для разъяснений» (молодой служащий Демидова Павел Колунов проживал в Гулле, где практиковался в английском языке и конторском деле). 20 июля (1 августа по новому стилю) 1821 г. Спенс написал в Петербург о приезде Черепанова и сообщил, что тот чувствует себя «нездоровым от морского путешествия». Однако недомогание, вызванное двухнедельным морским путешествием, не помещало Ефиму Черепанову сразу по приезде приступить к выполнению возложенного на него поручения. Хотя это было не так уж и просто. «Принимающая сторона» поначалу вставляла Черепанову палки в колеса. Дело в том, что англичане, к тому времени бесспорные мировые лидеры в сфере паровых механизмов, крайне неохотно подпускали иностранцев к своим производственным, технологическим секретам. Чтобы ограничить маневр русскому мастеровому, с подачи Спенса в местных газетах была опубликована вздорная заметка о том, что настырный русский приехал в Англию с целью… шпионажа. Доказательств никаких газетчики, разумеется, представить не могли, «аргумент» в пользу шпионской миссии Черепанова был один – у него-де «подозрительная» борода. Как говорится, хоть стой, хоть падай. Вырезку из английской газеты, «любезно» вложенную Спенсом в очередное послание, сотрудники петербургской конторы Демидова переслали своему работодателю. Н. Н. Демидов не сомневался, что выступление британской газеты против Черепанова инспирировал лично Спенс, чтобы дискредитировать демидовского посланника и выпятить себя. Как бы то ни было, пребывание в Англии было для Черепанова поначалу весьма неприятным. Правда, он смог добиться разрешения осмотреть ряд предприятий, но знакомили его лишь с внешним видом тех или иных устройств. В Англии Черепанов вел что-то вроде дневника, в котором фиксировал впечатления от увиденного. Дневниковые записи посвящены в основном разнообразным машинам и механизмам, которые удалось увидеть мастеру. Он описывает паровые машины, широко применявшиеся англичанами в различных сферах промышленного производства – на шахтах, в цехах металлургических заводов и т. д. Побывал Е. А. Черепанов не только в Гулле, но и в других индустриальных центрах Англии – Лидсе, Манчестере, Шеффилде, Бирмингеме, посетил и Лондон. Особенно впечатлило его пребывание в Шеффилде, центре чугуно– и сталелитейного производства. Там же, в Шеффилде, Черепанов присутствовал при испытаниях привезенных им образцов тагильского железа. Побывал Черепанов и на крайнем западе королевства, в Уэльсе, где ознакомился с медными рудниками, затем вернулся в Шеффилд.

Широкое применение в британской промышленности паровых двигателей (в основном системы Уатта) Е. А. Черепанов отмечал как весьма положительный факт. Он был уверен, что и в России, в частности на нижнетагильских заводах, необходимо форсировать строительство и использование паровых машин. Черепанов сделал совершенно правильный вывод о том, что сокращение сбыта русского железа вызвано не конъюнктурой рынка, а технической, технологической отсталостью уральских предприятий. К моменту отъезда на родину у мастера уже был разработан обширный план усовершенствований в области железоделательного производства. Их целью было добиться расширения присутствия русского металла на европейском рынке.

Глубокие знания и талант Е. А. Черепанова были столь очевидными, что Спенс был вынужден в своих письмах признать: «Черепанов, по-видимому, обладает очень значительным прирожденным талантом к механике». В итоге Спенс повел себя, как положено истинному джентльмену, он рекомендовал Демидову выдвинуть Черепанова, «когда представится случай». Знакомство с британской техникой и технологией, в то время самыми передовыми в мире, оказало на Е. А. Черепанова благотворное влияние и, конечно же, сказалось на всем его дальнейшем творчестве.

19 октября 1821 г. Черепанов и Колунов переступили порог петербургской конторы Демидова. В отчете ее сотрудников заводовладельцу рассказывалось о программе технических усовершенствований, намеченных Черепановым на нижнетагильских заводах. Эта программа выходила далеко за рамки обязанностей плотинного мастера. По сути, Черепанов уже мыслил как механик всех нижнетагильских заводов. Этот очевидный факт наконец-то осознали и демидовские управляющие. В одном из писем заводовладельцу они просили «сравнять его (Черепанова) окладом с плотинным Нижне-Тагильского завода и положить вместо назначаемых 150-ти по 200 руб. (в год), ибо он, возвратясь в свое место, не может уже почитаться только плотинным Выйского завода, а ему нужно будет находиться там, где надобность востребуется».

Сам же Черепанов задержался в Петербурге, он получил предписание осмотреть различные заводы и фабрики в российской столице и ее окрестностях. Речь главным образом шла о Колпинском заводе. Колпинские или Ижорские заводы принадлежали Адмиралтейству, они находились на реке Ижоре недалеко от Петербурга. В начале XIX в. производство на этих заводах значительно расширилось, паровые двигатели здесь начали создавать с 1820 г. Управляющие демидовских заводов ничего не имели против того, чтобы Черепанов знакомился с опытом других предприятий, но как только дело доходило до осуществления намеченных мастером серьезных технических нововведений, сразу начинали его стопорить. В частности, делали вид, что ничего не знают о черепановской «фабрике» – группе высококвалифицированных мастеров, подобранных лично Черепановым для решения самых сложных технических задач. Управляющие пытались доказать Демидову, что для строительства паровых машин на нижнетагильских заводах нет ни технической базы, ни соответствующих кадров. Управляющие П. Данилов и А. Любимов писали Демидову, что, если он все-таки примет решение обзавестись паровой машиной, ее лучше заказать на стороне, желательно у иностранцев, пусть даже это обойдется дороже собственного производства. О том, что в таком случае уральские заводы попали бы в техническую кабалу к иноземцам, постоянно переплачивая им за ремонт и комплектующие, они предпочитали умалчивать.

В начале 1822 г. Черепанов вернулся в Нижний Тагил, вскоре последовало распоряжение заводовладельца назначить плотинного Выйского завода главным механиком по всем нижнетагильским заводам. В мае 1822 г. заводоуправление вынесло «определение» о включении Ефима Черепанова в свой состав в качестве пятого члена, «предоставляя ему в полное распоряжение» устройство водоотливных машин и иных заводских сооружений. Впоследствии Н. Н. Демидов признавал, что его приказчики, как тагильские, так и петербургские, всячески старались отговорить его от назначения Черепанова главным механиком. Сам же Демидов объяснял это Черепанову тем, что тот «не происходил из писарей». Т. е., с одной стороны, просто не был для заводской бюрократии своим, а с другой – конторские боялись, что на фоне знающего и деятельного человека им будет труднее пускать хозяину пыль в глаза, доказывая свою незаменимость.