張 聞 杜月嬌

張宏教授(前排右一)、劉嘯奔(前排左六)與油氣儲運設施安全團隊部分成員合影
一條條油氣管道,穿越祖國大地、深海、沙漠,被稱為我國的能源“國脈”。作為國家重要的基層設施和民生工程,油氣管網不僅是油氣上下游銜接協調發展的關鍵環節,也是現代能源體系和現代綜合交通運輸體系的重要組成部分。近年來,我國的油氣管道干線建設已達到19萬公里。預計到2025年,全國油氣管網規模將達到24萬公里。
油氣管道穿山而建,入海而行,施工難度大,也有一定的泄漏風險。因此如何有效防止油氣管道事故的發生,增強其運行安全性的同時合理利用資源獲取最大經濟效益,是油氣管道領域科研人員面臨的重大課題。作為一名青年科技工作者,一位新時代的石油管道人,中國石油大學(北京)機械與儲運工程學院副教授劉嘯奔在多年的科研生涯中,將大量的心血和精力投入油氣儲運設施本質安全與完整性評價方面的教學與科研工作。在面向國家所需,打破國外技術限制,打造中國的油氣管道自主創新技術的同時,他花費大量的精力培養祖國石油管道領域的創新創業人才,帶領他們在科研創新的過程中,將研究寫在祖國大地上,真正踐行了“堅守能源國脈,熔鑄管道鐵軍”的光輝使命。
保障我國能源安全,端好能源的飯碗離不開管道人。
追溯劉嘯奔與油氣管道領域相關研究的結緣,還要從他的大學時期開始說起。2008年9月,考入中國石油大學(北京)時,劉嘯奔對所學專業的認知仍十分淺顯。隨著大學4年的學習,他接觸到了油氣管道結構性安全的相關研究,對油氣管道安全這項事關國計民生的科研事業也有了更深的理解。
本科畢業后,劉嘯奔繼續留在本校進行碩博階段的研究學習。在這一階段,他還曾前往阿爾伯塔大學工學院進行聯合培養,從事高鋼級管道失效機理方面的前沿研究。阿爾伯塔是加拿大石油資源大省,在加拿大的眾多院校中,阿爾伯塔大學石油相關專業最為出名,培養了大批行業精英人才。這一年的研究生涯,為劉嘯奔今后國際合作的開展奠定了堅實的基礎。
2018年,劉嘯奔從中國石油大學(北京)機械與儲運工程學院博士畢業后留校,潛心投入油氣管道本質安全關鍵技術研究中。5年間,他從一名油氣管道領域的科研新人,成為獨當一面的青年科研工作者,先后入選校青年拔尖人才計劃、天山青年人才計劃、北京市科協青年托舉人才計劃,主持國家重點研發子課題,以及國家自然科學基金、北京市自然科學基金等課題十余項,以第一/通訊作者發表本領域高水平論文60余篇,獲得省部級特等獎1項、一等獎2項、二等獎3項,授權專利十余項、軟著十余項。在油氣管道本質安全關鍵技術研究中,積累了豐富的理論基礎與實踐經驗。
劉嘯奔積極投身油氣儲運工業界與教育界的公共服務工作,作為ISO(國際標準化組織)TC67/SC2第26工作組注冊專家委員,參與我國管道行業在ISO油氣儲運領域術語基礎標準的立項工作,獲“石油管材優秀國際標準責任專家”榮譽。2021年3月,他與國際組織青年管道國際協會簽訂備忘錄,建立了中國青年管道專業協會,2022年以中國石油大學(北京)為依托單位建立了我國第一個屬于管道行業青年人才的學術組織——中國石油學會油氣儲運專委會青年工作部,有效提升了我國管道青年在油氣儲運國際領域的影響力與話語權。
中國油氣管道建設規模不斷擴大,管網檢測與評價技術也應與時俱進。根植于我國的油氣管道現狀,開展適合我國國情的自主創新研究,一直是中國石油大學(北京)油氣儲運設施安全團隊的宗旨。
我國的油氣管線繁密、管網眾多,復雜地段管線檢測難度大。管道內檢測產生了大量的數據,傳統人工數據處理方式效率低、識別失誤率高、檢測精確度差,耗費人力且費用高昂,難以針對每一段管道精準檢測。然而,數據分析涉及的相關核心技術一直被國外技術公司壟斷,存在被“卡脖子”的風險。為了打破這一國內市場空白,劉嘯奔和研究團隊一直在探索一種更智能、更全面的管網安全檢測數據智能分析技術。
學生自主創新意識的萌發,起始點很重要。劉嘯奔鼓勵學生從本科開始就扎根儲運工業,了解行業需求,在油氣管道安全研究中激發自己的創造力。
在這一背景下,由劉嘯奔和中國石油大學(北京)機械與儲運工程學院資深教授張宏,兼職教授、校企聯聘長江學者陳朋超擔任核心技術顧問,青年骨干教師王昊作為技術指導的研究隊伍成立。多年來,他們引領大學生創新創業團隊成員:張東、余佳瑩、楊悅、王炎兵、趙冰珂、付孟楷等,開展了一系列創新性研究工作,形成了“博士生—碩士生—本科生”的跨教育階段學生團隊。
油氣雖然流淌于地下,但卻要反映在油氣管道研究者的頭腦中。這一認識,始終指導著劉嘯奔所在團隊的實踐和研究。在研究過程中,他們根據中國油氣管道的現狀與發展趨勢,成功開發了管道異常段智能分類與識別技術、地質災害段管道安全智能評價技術,不僅能順利解決人工篩選效率低、誤差大的痛點問題,還能彌補單點檢測數據離散的弊端。真正做到實時、精準感知管道安全狀態,保障了油氣管道的安全運行。
紙上得來終覺淺,應用方能出真知。在相關技術成果的支撐下,團隊成員不滿足于紙上談兵,堅持讓學術成果走進管道安全檢測現場,并開始在我國重要的油氣管線中展開應用。
現如今,依托于相關技術成果,團隊引導學生積極參加各類創新創業大賽與學科競賽,并于2022年榮獲教育部白皮書排名第一賽事——第八屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽金獎等國家級獎項30余項,真正做到了“以賽促教、以賽促學、以賽促改、以賽促練”,通過“產、學、研、創”綜合培養體系,有效提升了學生的創新實踐能力。
薪火傳承,方能生生不息。劉嘯奔雖然剛過而立之年,還是一位年輕的科研工作者,但是他深知人才培養的重要性。劉嘯奔的指導老師張宏是油氣儲運安全領域的知名教授,同時曾負責中國石油大學(北京)克拉瑪依校區的籌建工作。在繁忙的工作與差旅途中,張宏老師常常犧牲休息時間為學生指點迷津,在言傳身教中,傳授教學育人的奉獻精神與嚴謹認真的科研態度。
如今,作為博士生導師的劉嘯奔,也希望能夠盡自己所能,引領學生成為具有嚴謹科研態度及良好科研素養的研究工作者,培育保障油氣管道安全的新時代人才。面對油氣管道安全檢測逐漸向智能化轉型的趨勢,劉嘯奔引領學生將基于數據的理論模型與機理模型相結合,對目前我國在役的油氣管道進行更有時效性與準確性的監測評估?;谶@一研究目標,團隊深入鉆研,解決科研難題的同時,也為更多的大學生創業活動的開展提供了可能。
基于油氣儲運工程學科主要面向國家重大需求的特點,中國石油大學(北京)十分重視培養學生的自主創新能力,發起并聯合20余所高校創辦全國大學生油氣儲運工程數值仿真技能創新大賽,為全國高校油氣儲運及相關學科學生開展創新創業活動提供了良好的機遇和平臺。
近年來,能源的重要性更加突出,新的挑戰迫在眉睫。秉持著對管道行業深邃的洞察力和對管道安全科技精益求精的追求,油氣儲運設施安全團隊還將繼續用科技為國家管道安全運行保駕護航,同儲運行業其他科研工作者一起,使工藝創新與安全保障協同進步,助力國家能源長足發展。