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劉嘯奔|護(hù)航國(guó)家管網(wǎng)安全 引領(lǐng)人才自主創(chuàng)新

科學(xué)中國(guó)人
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一條條油氣管道,穿越祖國(guó)大地、深海、沙漠,被稱為我國(guó)的能源“國(guó)脈”。作為國(guó)家重要的基層設(shè)施和民生工程,油氣管網(wǎng)不僅是油氣上下游銜接協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是現(xiàn)代能源體系和現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分。近年來(lái),我國(guó)的油氣管道干線建設(shè)已達(dá)到19萬(wàn)公里。預(yù)計(jì)到2025年,全國(guó)油氣管網(wǎng)規(guī)模將達(dá)到24萬(wàn)公里。

▲張宏教授(前排右一)、劉嘯奔(前排左六)與油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施安全團(tuán)隊(duì)部分成員合影

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(fēng)險(xiǎn)。因此如何有效防止油氣管道事故的發(fā)生,增強(qiáng)其運(yùn)行安全性的同時(shí)合理利用資源獲取最大經(jīng)濟(jì)效益,是油氣管道領(lǐng)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(shí)代的石油管道人,中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)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(chǔ)運(yùn)設(shè)施本質(zhì)安全與完整性評(píng)價(jià)方面的教學(xué)與科研工作。在面向國(guó)家所需,打破國(guó)外技術(shù)限制,打造中國(guó)的油氣管道自主創(chuàng)新技術(shù)的同時(shí),他花費(fèi)大量的精力培養(yǎng)祖國(guó)石油管道領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才,帶領(lǐng)他們?cè)诳蒲袆?chuàng)新的過(guò)程中,將研究寫(xiě)在祖國(guó)大地上,真正踐行了“堅(jiān)守能源國(guó)脈,熔鑄管道鐵軍”的光輝使命。

初心——根植于管道安全研究

保障我國(guó)能源安全,端好能源的飯碗離不開(kāi)管道人。

追溯劉嘯奔與油氣管道領(lǐng)域相關(guān)研究的結(jié)緣,還要從他的大學(xué)時(shí)期開(kāi)始說(shuō)起。2008年9月,考入中國(guó)石油大學(xué)(北京)時(shí),劉嘯奔對(duì)所學(xué)專業(yè)的認(rèn)知仍十分淺顯。隨著大學(xué)4年的學(xué)習(xí),他接觸到了油氣管道結(jié)構(gòu)性安全的相關(guān)研究,對(duì)油氣管道安全這項(xiàng)事關(guān)國(guó)計(jì)民生的科研事業(yè)也有了更深的理解。

本科畢業(yè)后,劉嘯奔繼續(xù)留在本校進(jìn)行碩博階段的研究學(xué)習(xí)。在這一階段,他還曾前往阿爾伯塔大學(xué)工學(xué)院進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng),從事高鋼級(jí)管道失效機(jī)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(xué)石油相關(guān)專業(yè)最為出名,培養(yǎng)了大批行業(yè)精英人才。這一年的研究生涯,為劉嘯奔今后國(guó)際合作的開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2018年,劉嘯奔從中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院博士畢業(yè)后留校,潛心投入油氣管道本質(zhì)安全關(guān)鍵技術(shù)研究中。5年間,他從一名油氣管道領(lǐng)域的科研新人,成為獨(dú)當(dāng)一面的青年科研工作者,先后入選校青年拔尖人才計(jì)劃、天山青年人才計(jì)劃、北京市科協(xié)青年托舉人才計(jì)劃,主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)子課題,以及國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金等課題十余項(xiàng),以第一/通訊作者發(fā)表本領(lǐng)域高水平論文60余篇,獲得省部級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng),授權(quán)專利十余項(xiàng)、軟著十余項(xiàng)。在油氣管道本質(zhì)安全關(guān)鍵技術(shù)研究中,積累了豐富的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

劉嘯奔積極投身油氣儲(chǔ)運(yùn)工業(yè)界與教育界的公共服務(wù)工作,作為ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)TC67/SC2第26工作組注冊(cè)專家委員,參與我國(guó)管道行業(yè)在ISO油氣儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)工作,獲“石油管材優(yōu)秀國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)責(zé)任專家”榮譽(yù)。2021年3月,他與國(guó)際組織青年管道國(guó)際協(xié)會(huì)簽訂備忘錄,建立了中國(guó)青年管道專業(yè)協(xié)會(huì),2022年以中國(guó)石油大學(xué)(北京)為依托單位建立了我國(guó)第一個(gè)屬于管道行業(yè)青年人才的學(xué)術(shù)組織——中國(guó)石油學(xué)會(huì)油氣儲(chǔ)運(yùn)專委會(huì)青年工作部,有效提升了我國(guó)管道青年在油氣儲(chǔ)運(yùn)國(guó)際領(lǐng)域的影響力與話語(yǔ)權(quán)。

引領(lǐng)——讓大學(xué)生成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)主體

中國(guó)油氣管道建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,管網(wǎng)檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。根植于我國(guó)的油氣管道現(xiàn)狀,開(kāi)展適合我國(guó)國(guó)情的自主創(chuàng)新研究,一直是中國(guó)石油大學(xué)(北京)油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施安全團(tuán)隊(duì)的宗旨。

我國(guó)的油氣管線繁密、管網(wǎng)眾多,復(fù)雜地段管線檢測(cè)難度大。管道內(nèi)檢測(cè)產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù),傳統(tǒng)人工數(shù)據(jù)處理方式效率低、識(shí)別失誤率高、檢測(cè)精確度差,耗費(fèi)人力且費(fèi)用高昂,難以針對(duì)每一段管道精準(zhǔn)檢測(cè)。然而,數(shù)據(jù)分析涉及的相關(guān)核心技術(shù)一直被國(guó)外技術(shù)公司壟斷,存在被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。為了打破這一國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空白,劉嘯奔和研究團(tuán)隊(duì)一直在探索一種更智能、更全面的管網(wǎng)安全檢測(cè)數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)。

學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)的萌發(fā),起始點(diǎn)很重要。劉嘯奔鼓勵(lì)學(xué)生從本科開(kāi)始就扎根儲(chǔ)運(yùn)工業(yè),了解行業(yè)需求,在油氣管道安全研究中激發(fā)自己的創(chuàng)造力。

在這一背景下,由劉嘯奔和中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院資深教授張宏,兼職教授、校企聯(lián)聘長(zhǎng)江學(xué)者陳朋超擔(dān)任核心技術(shù)顧問(wèn),青年骨干教師王昊作為技術(shù)指導(dǎo)的研究隊(duì)伍成立。多年來(lái),他們引領(lǐng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)成員:張東、余佳瑩、楊悅、王炎兵、趙冰珂、付孟楷等,開(kāi)展了一系列創(chuàng)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(xué)生團(tuán)隊(duì)。

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(rèn)識(shí),始終指導(dǎo)著劉嘯奔所在團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐和研究。在研究過(guò)程中,他們根據(jù)中國(guó)油氣管道的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),成功開(kāi)發(fā)了管道異常段智能分類與識(shí)別技術(shù)、地質(zhì)災(zāi)害段管道安全智能評(píng)價(jià)技術(shù),不僅能順利解決人工篩選效率低、誤差大的痛點(diǎn)問(wèn)題,還能彌補(bǔ)單點(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)離散的弊端。真正做到實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)感知管道安全狀態(tài),保障了油氣管道的安全運(yùn)行。

紙上得來(lái)終覺(jué)淺,應(yīng)用方能出真知。在相關(guān)技術(shù)成果的支撐下,團(tuán)隊(duì)成員不滿足于紙上談兵,堅(jiān)持讓學(xué)術(shù)成果走進(jìn)管道安全檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng),并開(kāi)始在我國(guó)重要的油氣管線中展開(kāi)應(yīng)用。

現(xiàn)如今,依托于相關(guān)技術(shù)成果,團(tuán)隊(duì)引導(dǎo)學(xué)生積極參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽與學(xué)科競(jìng)賽,并于2022年榮獲教育部白皮書(shū)排名第一賽事——第八屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)等國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)30余項(xiàng),真正做到了“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改、以賽促練”,通過(guò)“產(chǎn)、學(xué)、研、創(chuàng)”綜合培養(yǎng)體系,有效提升了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

教學(xué)——培育新時(shí)代油氣管道人才

薪火傳承,方能生生不息。劉嘯奔雖然剛過(guò)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(yǎng)的重要性。劉嘯奔的指導(dǎo)老師張宏是油氣儲(chǔ)運(yùn)安全領(lǐng)域的知名教授,同時(shí)曾負(fù)責(zé)中國(guó)石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)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(shí)間為學(xué)生指點(diǎn)迷津,在言傳身教中,傳授教學(xué)育人的奉獻(xiàn)精神與嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研態(tài)度。

如今,作為博士生導(dǎo)師的劉嘯奔,也希望能夠盡自己所能,引領(lǐng)學(xué)生成為具有嚴(yán)謹(jǐn)科研態(tài)度及良好科研素養(yǎng)的研究工作者,培育保障油氣管道安全的新時(shí)代人才。面對(duì)油氣管道安全檢測(cè)逐漸向智能化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì),劉嘯奔引領(lǐng)學(xué)生將基于數(shù)據(jù)的理論模型與機(jī)理模型相結(jié)合,對(duì)目前我國(guó)在役的油氣管道進(jìn)行更有時(shí)效性與準(zhǔn)確性的監(jiān)測(cè)評(píng)估?;谶@一研究目標(biāo),團(tuán)隊(duì)深入鉆研,解決科研難題的同時(shí),也為更多的大學(xué)生創(chuàng)業(yè)活動(dòng)的開(kāi)展提供了可能。

基于油氣儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)科主要面向國(guó)家重大需求的特點(diǎn),中國(guó)石油大學(xué)(北京)十分重視培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,發(fā)起并聯(lián)合20余所高校創(chuàng)辦全國(guó)大學(xué)生油氣儲(chǔ)運(yùn)工程數(shù)值仿真技能創(chuàng)新大賽,為全國(guó)高校油氣儲(chǔ)運(yùn)及相關(guān)學(xué)科學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)提供了良好的機(jī)遇和平臺(tái)。

近年來(lái),能源的重要性更加突出,新的挑戰(zhàn)迫在眉睫。秉持著對(duì)管道行業(yè)深邃的洞察力和對(duì)管道安全科技精益求精的追求,油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施安全團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)用科技為國(guó)家管道安全運(yùn)行保駕護(hù)航,同儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)其他科研工作者一起,使工藝創(chuàng)新與安全保障協(xié)同進(jìn)步,助力國(guó)家能源長(zhǎng)足發(fā)展。

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