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护航国家管网安全 引领人才自主创新

来源:  发布时间:2024-02-01

——记中国石油大学(北京)机械与储运工程学院副教授刘啸奔

张 闻  杜月娇  

  

  一条条油气管道,穿越祖国大地、深海、沙漠,被称为我国的能源“国脉”。作为国家重要的基层设施和民生工程,油气管网不仅是油气上下游衔接协调发展的关键环节,也是现代能源体系和现代综合交通运输体系的重要组成部分。近年来,我国的油气管道干线建设已达到19万公里。预计到2025年,全国油气管网规模将达到24万公里。

  油气管道穿山而建,入海而行,施工难度大,也有一定的泄漏风险。因此如何有效防止油气管道事故的发生,增强其运行安全性的同时合理利用资源获取最大经济效益,是油气管道领域科研人员面临的重大课题。作为一名青年科技工作者,一位新时代的石油管道人,中国石油大学(北京)机械与储运工程学院副教授刘啸奔在多年的科研生涯中,将大量的心血和精力投入油气储运设施本质安全与完整性评价方面的教学与科研工作。在面向国家所需,打破国外技术限制,打造中国的油气管道自主创新技术的同时,他花费大量的精力培养祖国石油管道领域的创新创业人才,带领他们在科研创新的过程中,将研究写在祖国大地上,真正践行了“坚守能源国脉,熔铸管道铁军”的光辉使命。


初心

——根植于管道安全研究


  保障我国能源安全,端好能源的饭碗离不开管道人。

  追溯刘啸奔与油气管道领域相关研究的结缘,还要从他的大学时期开始说起。20089月,考入中国石油大学(北京)时,刘啸奔对所学专业的认知仍十分浅显。随着大学4年的学习,他接触到了油气管道结构性安全的相关研究,对油气管道安全这项事关国计民生的科研事业也有了更深的理解。

  本科毕业后,刘啸奔继续留在本校进行硕博阶段的研究学习。在这一阶段,他还曾前往阿尔伯塔大学工学院进行联合培养,从事高钢级管道失效机理方面的前沿研究。阿尔伯塔是加拿大石油资源大省,在加拿大的众多院校中,阿尔伯塔大学石油相关专业最为出名,培养了大批行业精英人才。这一年的研究生涯,为刘啸奔今后国际合作的开展奠定了坚实的基础。

  2018年,刘啸奔从中国石油大学(北京)机械与储运工程学院博士毕业后留校,潜心投入油气管道本质安全关键技术研究中。5年间,他从一名油气管道领域的科研新人,成为独当一面的青年科研工作者,先后入选校青年拔尖人才计划、天山青年人才计划、北京市科协青年托举人才计划,主持国家重点研发子课题,以及国家自然科学基金、北京市自然科学基金等课题十余项,以第一/通讯作者发表本领域高水平论文60余篇,获得省部级特等奖1项、一等奖2项、二等奖3项,授权专利十余项、软著十余项。在油气管道本质安全关键技术研究中,积累了丰富的理论基础与实践经验。

  刘啸奔积极投身油气储运工业界与教育界的公共服务工作,作为ISO(国际标准化组织)TC67/SC226工作组注册专家委员,参与我国管道行业在ISO油气储运领域术语基础标准的立项工作,获“石油管材优秀国际标准责任专家”荣誉。20213月,他与国际组织青年管道国际协会签订备忘录,建立了中国青年管道专业协会,2022年以中国石油大学(北京)为依托单位建立了我国第一个属于管道行业青年人才的学术组织——中国石油学会油气储运专委会青年工作部,有效提升了我国管道青年在油气储运国际领域的影响力与话语权。


引领

——让大学生成为创新创业主体


  中国油气管道建设规模不断扩大,管网检测与评价技术也应与时俱进。根植于我国的油气管道现状,开展适合我国国情的自主创新研究,一直是中国石油大学(北京)油气储运设施安全团队的宗旨。

  我国的油气管线繁密、管网众多,复杂地段管线检测难度大。管道内检测产生了大量的数据,传统人工数据处理方式效率低、识别失误率高、检测精确度差,耗费人力且费用高昂,难以针对每一段管道精准检测。然而,数据分析涉及的相关核心技术一直被国外技术公司垄断,存在被“卡脖子”的风险。为了打破这一国内市场空白,刘啸奔和研究团队一直在探索一种更智能、更全面的管网安全检测数据智能分析技术。

  学生自主创新意识的萌发,起始点很重要。刘啸奔鼓励学生从本科开始就扎根储运工业,了解行业需求,在油气管道安全研究中激发自己的创造力。

  在这一背景下,由刘啸奔和中国石油大学(北京)机械与储运工程学院资深教授张宏,兼职教授、校企联聘长江学者陈朋超担任核心技术顾问,青年骨干教师王昊作为技术指导的研究队伍成立。多年来,他们引领大学生创新创业团队成员:张东、余佳莹、杨悦、王炎兵、赵冰珂、付孟楷等,开展了一系列创新性研究工作,形成了“博士生—硕士生—本科生”的跨教育阶段学生团队。

  油气虽然流淌于地下,但却要反映在油气管道研究者的头脑中。这一认识,始终指导着刘啸奔所在团队的实践和研究。在研究过程中,他们根据中国油气管道的现状与发展趋势,成功开发了管道异常段智能分类与识别技术、地质灾害段管道安全智能评价技术,不仅能顺利解决人工筛选效率低、误差大的痛点问题,还能弥补单点检测数据离散的弊端。真正做到实时、精准感知管道安全状态,保障了油气管道的安全运行。

  纸上得来终觉浅,应用方能出真知。在相关技术成果的支撑下,团队成员不满足于纸上谈兵,坚持让学术成果走进管道安全检测现场,并开始在我国重要的油气管线中展开应用。

  现如今,依托于相关技术成果,团队引导学生积极参加各类创新创业大赛与学科竞赛,并于2022年荣获教育部白皮书排名第一赛事——第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛金奖等国家级奖项30余项,真正做到了“以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促练”,通过“产、学、研、创”综合培养体系,有效提升了学生的创新实践能力。


教学

——培育新时代油气管道人才


  薪火传承,方能生生不息。刘啸奔虽然刚过而立之年,还是一位年轻的科研工作者,但是他深知人才培养的重要性。刘啸奔的指导老师张宏是油气储运安全领域的知名教授,同时曾负责中国石油大学(北京)克拉玛依校区的筹建工作。在繁忙的工作与差旅途中,张宏老师常常牺牲休息时间为学生指点迷津,在言传身教中,传授教学育人的奉献精神与严谨认真的科研态度。

  如今,作为博士生导师的刘啸奔,也希望能够尽自己所能,引领学生成为具有严谨科研态度及良好科研素养的研究工作者,培育保障油气管道安全的新时代人才。面对油气管道安全检测逐渐向智能化转型的趋势,刘啸奔引领学生将基于数据的理论模型与机理模型相结合,对目前我国在役的油气管道进行更有时效性与准确性的监测评估。基于这一研究目标,团队深入钻研,解决科研难题的同时,也为更多的大学生创业活动的开展提供了可能。

  基于油气储运工程学科主要面向国家重大需求的特点,中国石油大学(北京)十分重视培养学生的自主创新能力,发起并联合20余所高校创办全国大学生油气储运工程数值仿真技能创新大赛,为全国高校油气储运及相关学科学生开展创新创业活动提供了良好的机遇和平台。

  近年来,能源的重要性更加突出,新的挑战迫在眉睫。秉持着对管道行业深邃的洞察力和对管道安全科技精益求精的追求,油气储运设施安全团队还将继续用科技为国家管道安全运行保驾护航,同储运行业其他科研工作者一起,使工艺创新与安全保障协同进步,助力国家能源长足发展。
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2024年4月

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