我國(guó)油氣與新能源采輸領(lǐng)域活躍著一支攻難克艱,戰(zhàn)無(wú)不勝的科研“鐵軍”——中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院油氣與新能源非金屬?gòu)?fù)合材料裝備研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(以下簡(jiǎn)稱“團(tuán)隊(duì)”)。

面對(duì)油氣與氫氣等新能源采輸領(lǐng)域嚴(yán)峻的管道腐蝕和服役安全問題,“鐵軍”臨危受命、迎難而上,投身到非金屬與復(fù)合材料裝備技術(shù)的攻堅(jiān)研究。

科研創(chuàng)新是他們精神底色,刻苦鉆研是他們的實(shí)際行動(dòng)。他們帶領(lǐng)中國(guó)油氣與新能源非金屬?gòu)?fù)合材料裝備研究從無(wú)到有,從落后到追趕,從追趕到部分領(lǐng)跑,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在這一領(lǐng)域的高水平發(fā)展。

臨危受命

2005年,隨著我國(guó)油氣田的高速開發(fā),管道安全問題不斷暴露,在國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用了近半個(gè)世紀(jì)的解決鋼制石油管道腐蝕問題的顛覆性基礎(chǔ)技術(shù)——非金屬?gòu)?fù)合材料管材技術(shù)開始在我國(guó)推廣應(yīng)用。

當(dāng)時(shí),國(guó)內(nèi)由于相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)產(chǎn)品缺乏,導(dǎo)致油田在選用防腐技術(shù)時(shí),存在著明顯的盲目性、片面性和不規(guī)范性。團(tuán)隊(duì)帶頭人、中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院有限公司非金屬與復(fù)合材料研究所所長(zhǎng)李厚補(bǔ)回憶說(shuō),2008年,中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院有限公司成立非金屬與復(fù)合材料研究中心,這就是日后非金屬與復(fù)合材料研究所的前身。

肩負(fù)著解決行業(yè)痛點(diǎn)問題的重要使命,依托非金屬與復(fù)合材料研究所,團(tuán)隊(duì)自成立以來(lái),完成了國(guó)家 “863”課題、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)基金、中國(guó)石油集團(tuán)公司超前儲(chǔ)備項(xiàng)目及各油田重大技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目50余項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)在非金屬材料及管材老化規(guī)律和機(jī)理研究、選材設(shè)計(jì)、適用性評(píng)價(jià)、安全評(píng)價(jià)、失效分析、服役壽命預(yù)測(cè),以及高端新產(chǎn)品、高性能原材料、試驗(yàn)用新裝備、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用新技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用等方面,取得了大量創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化成果。

碩果累累

作為目前國(guó)內(nèi)唯一專業(yè)從事油氣與新能源非金屬?gòu)?fù)合材料裝備研究團(tuán)隊(duì),憑借豐富的產(chǎn)學(xué)研經(jīng)驗(yàn)和成果,李厚補(bǔ)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)牽頭制定各類標(biāo)準(zhǔn)50余項(xiàng),為我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的行業(yè)進(jìn)步與規(guī)范,以及國(guó)際的地位提升作出了突出貢獻(xiàn)。

科學(xué)研究、質(zhì)量監(jiān)督、技術(shù)服務(wù)等 “三位一體”合作發(fā)展模式,讓團(tuán)隊(duì)與上游制造企業(yè)密切聯(lián)系與合作,為下游用戶單位提供全面的技術(shù)服務(wù),與美國(guó)、加拿大、法國(guó)、荷蘭等國(guó)科研機(jī)構(gòu)也保持著多方面合作研究,串聯(lián)起我國(guó)油氣工業(yè)非金屬管的產(chǎn)業(yè)鏈,帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速協(xié)同發(fā)展。這些年,團(tuán)隊(duì)科研攻關(guān)不輟,取得了累累碩果:

響應(yīng)“雙碳戰(zhàn)略”,團(tuán)隊(duì)歷時(shí)6年開辟了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的廢舊金屬管材綠色再制造陶瓷內(nèi)襯石油管材新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)比制造新鋼管節(jié)能93%,節(jié)水98%,減排二氧化碳高達(dá) 99%。累計(jì)轉(zhuǎn)化生產(chǎn)各類陶瓷復(fù)合管材超過(guò)1.3萬(wàn)公里,產(chǎn)值超10.9億元,在長(zhǎng)慶、吉林、延長(zhǎng)、新疆等油田得到規(guī)模化應(yīng)用,為油田節(jié)約資金43.2億元。

自主建立油氣集輸用非金屬管完整性技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)了非金屬管使用的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化。塔里木、長(zhǎng)慶、塔河、新疆、吐哈等油田采用相關(guān)成果新鋪設(shè)了非金屬管道1萬(wàn)多公里,失效事故率降低70%以上,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約5.2億元。

團(tuán)隊(duì)通過(guò)頂層設(shè)計(jì)搭建了我國(guó)石油天然氣工業(yè)用非金屬管材標(biāo)準(zhǔn)體系,并納入到我國(guó)石油工業(yè)用管材標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。他們組織制定了石油工業(yè)用非金屬管材領(lǐng)域的“十三五”和“十四五”標(biāo)準(zhǔn)制定及發(fā)展規(guī)劃,引領(lǐng)了非金屬石油管材行業(yè)全面發(fā)展,累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)10.5億元。他們組建ISO/TC67/SC5 WG5“內(nèi)襯油套管”國(guó)際工作組并擔(dān)任召集人,首次主導(dǎo)制定發(fā)布4項(xiàng)石油管材ISO產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),極大提升了我國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的話語(yǔ)權(quán)和影響力。

團(tuán)隊(duì)研制出海洋非金屬管、抗硫非金屬連續(xù)管、井下智能非金屬連續(xù)管、復(fù)合材料增強(qiáng)管線鋼管,以及高溫稠油、高壓天然氣等集輸用高性能非金屬管,在塔里木、塔河、長(zhǎng)慶等油田得到規(guī)模化應(yīng)用,指導(dǎo)中國(guó)石油集團(tuán)公司2個(gè)制造企業(yè)的生產(chǎn)線建設(shè),為企業(yè)創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益超3.5億元。

續(xù)寫新篇

李厚補(bǔ)2017年接棒團(tuán)隊(duì),2021年擔(dān)任非金屬與復(fù)合材料研究所所長(zhǎng)。2022年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)獲批陜西省“油氣田非金屬材料與復(fù)合管材研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”稱號(hào)。

李厚補(bǔ)介紹說(shuō),自團(tuán)隊(duì)組建以來(lái),秉承石油精神、大慶精神、鐵人精神,以嚴(yán)肅活潑、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、勤勉敬業(yè)、團(tuán)結(jié)協(xié)作為文化氛圍,不斷增強(qiáng)成員干事創(chuàng)業(yè)和銳意進(jìn)取的激情。

目前,團(tuán)隊(duì)已有12名正式成員,其中10名博士,正高級(jí)職稱2人,享受國(guó)務(wù)院特殊津貼1人,獲得省部級(jí)人才稱號(hào)7人次,形成一支高學(xué)歷、高層次、多學(xué)科、中青年結(jié)合的科研攻關(guān)和技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)。他們緊跟國(guó)際前沿、國(guó)家需求,圍繞新材料、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新裝備開展研究開發(fā)工作。

比如,輸氫管網(wǎng)上非金屬?gòu)?fù)合管在國(guó)外都已經(jīng)有了成熟產(chǎn)品,但國(guó)內(nèi)僅處于起步研究階段。對(duì)此,團(tuán)隊(duì)圍繞相關(guān)材料的選材評(píng)價(jià)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、可靠性評(píng)價(jià)等,展開不懈攻關(guān),開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高阻隔柔性復(fù)合管和高阻隔玻璃鋼管兩種新型輸氫非金屬管產(chǎn)品,在新疆哈密成功進(jìn)行了國(guó)內(nèi)首次高壓力非金屬管道純氫爆破試驗(yàn)。管徑和承壓等級(jí)分別達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的250毫米和6.3兆帕,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品空白,為我國(guó)大規(guī)模、低成本、遠(yuǎn)距離輸送純氫提供了重要裝備與技術(shù)支撐。

再比如,針對(duì)油氣水三相分離器的高溫防腐技術(shù)難題,團(tuán)隊(duì)發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng)并聯(lián)合油田企業(yè),成功研制出容積103立方米、耐溫80攝氏度、耐壓0.6兆帕的新型玻璃鋼油水氣三相分離器,成為國(guó)內(nèi)容積最大的新型玻璃鋼三相分離器,并在塔里木油田實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用零的突破,為油田安全生產(chǎn)和提質(zhì)增效提供了重要技術(shù)與裝備支撐。

目前,團(tuán)隊(duì)一方面響應(yīng)國(guó)家對(duì)“煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動(dòng)”的戰(zhàn)略布局要求,在深層/超深層、海洋、非常規(guī)等油氣資源開發(fā)領(lǐng)域,以及風(fēng)能、氫能、CCUS、地?zé)崮艿刃履茉搭I(lǐng)域,著力攻關(guān)提升高性能非金屬材料及裝備的技術(shù)水平。另一方面正在著力建立相關(guān)非金屬管道及裝備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)措施,開展檢測(cè)技術(shù)、危險(xiǎn)搶修技術(shù)、服役性能的評(píng)價(jià)技術(shù)等方面的系列攻關(guān),旨在創(chuàng)建從建設(shè)到運(yùn)行再到廢止處理等在內(nèi)的管道完整性管理體系,保障油氣管道的全程安全服役。

大江南北,高科技油氣輸送管道綿延千里,靜靜地守護(hù)著我國(guó)油氣采輸“大動(dòng)脈”。