学科专业评审组：材料科学组
项目名称：油气输送钢管全尺寸断裂试验技术与应用
提名单位： 陕西省科学技术厅
提名等级：三等奖
提名单位意见： 该项目依托我国西气东输管线等重大油气管道建设与安全运行需要，针对高压输送钢管在内压与外载耦合作用下的断裂失效防控及服役安全保障难题，围绕轴向载荷作用钢管全尺寸断裂与评估、内压工况下含缺陷钢管全尺寸爆破、钢管断裂行为高精度原位表征等开展研究。项目阐明了管道裂纹尖端几何约束效应量化机制，自主研发了紧凑拉伸试样连接结构、管道断裂行为高精度监测、含轴向表面型及穿透型裂纹钢管全尺寸爆破试验等一系列新装置与新技术，攻克了含缺陷管道实物断裂参数难以直接测试的技术瓶颈，首次获得内压载荷下全尺寸钢管断裂阻力曲线，建立了先漏后破准则评估图，填补了国内该领域的技术空白，相关技术要求已纳入多项管道工程企业技术标准，显著提升了我国油气输送钢管实物性能表征能力与安全保障水平，为高压输气管道的设计建设与安全保障提供了核心技术支撑，创造了显著的经济与社会效益。 经审查，材料真实有效，填写符合要求，按照规定内容进行了公示，无异议。
项目简介：
客观评价：
应用情况和效益：
主要知识产权和标准规范等目录：
主要完成人：
  1. 姓名：封辉
    排名：1
    行政职务：无
    技术职称：教授级高工
    工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：项目负责，确定研究思路和研究内容，制定具体研究计划方案，全面负责项目组织实施并参与具体研究工作。创新点1、2、3的主要完成人，发明专利1-1、1-3的第一完成人，发明专利1-2的第二完成人；标准2-1、2-2的第一完成人；论文3-3的第一完成人。
    曾获国家科技奖励情况：2021年，油气输送管道服役安全特殊试验方法与应用，陕西省科技进步三等奖，排名第3；2020年，OD1422 mm X80管线钢管研制及应用技术，中石油科技进步特等奖，排名第20；2017年，地层运动活跃区管线管塑性变形行为的高性能计算模拟研究，甘肃省科技进步三等奖，排名第6；2016年，高钢级天然气管道断裂控制技术研究，中国石油和化工自动化应用协会科技进步一等奖，排名第9。
  2. 姓名：高雄雄
    排名：2
    行政职务：无
    技术职称：高级工程师
    工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：负责管材裂纹扩展过程的原位监测，参与全尺寸断裂阻力试验及标准制定。创新点2、3的主要完成人，发明专利1-4的第一完成人；标准2-1、2-2的主要完成人。
    曾获国家科技奖励情况：2021年，中国石油集团工程材料研究院技术革新奖，排名第1。2022年中国石油和化工自动化应用协会科技进步三等奖1项，排名第8；2024年，中国石油集团工程材料研究院技术革新奖，排名第1；2025年，陕西省科技进步二等奖，排名第7。
  3. 姓名：陈越峰
    排名：3
    行政职务：无
    技术职称：高级工程师
    工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：负责管材关键技术指标制定，参与钢管全尺寸拉伸试验及断口表征。创新点2的主要完成人，标准2-2的主要完成人。
    曾获国家科技奖励情况：2023年，多合金元素高钢级管线钢组织性能和焊接关键技术研究，中国石油集团工程材料研究院科技进步二等奖，排名第1；2021年，管道自动焊环焊缝质量在线监测及缺陷评价技术研究，中国石油集团石油管工程技术研究院科技进步一等奖，排名第3；2021年，数字图像相关法(DIC)在油气管道力学性能测试中的应用，中国石油集团石油管工程技术研究院技术革新奖，排名第4
  4. 姓名：胡美娟
    排名：4
    行政职务：无
    技术职称：教授级高工
    工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：负责钢管焊缝断裂行为表征，参与钢管全尺寸拉伸试验。创新点2的主要完成人，标准2-3的主要完成人。
    曾获国家科技奖励情况：2020年，OD1422 mm X80管线钢管研制及应用技术，中石油科技进步特等奖，排名第17；2019年，高钢级管道断裂控制技术，中石油集团技术发明二等奖，排名第5；2019年，X90/X100管道断裂控制技术，工程材料研究院技术发明一等奖，排名第3。
  5. 姓名：齐丽华
    排名：5
    行政职务：无
    技术职称：教授级高工
    工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：负责钢管焊缝关键技术指标制定及缺陷容限分析，参与钢管全尺寸断裂阻力试验。创新点2的主要完成人，标准2-2的主要完成人。
    曾获国家科技奖励情况：2020年中石油集团公司科技进步特等奖，排名第9；2017年中石油集团公司基础研究奖三等奖，排名第1；2016年石油与化工自动化应用协会一等奖，排名第15；2016年石油管工程技术研究院三等奖，排名第4；
  6. 姓名：池强
    排名：6
    行政职务：所长
    技术职称：教授级高工
    工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：参与钢管全尺寸拉伸试验标准制定，参与全尺寸断裂阻力试验。创新点1、2的主要完成人，发明专利1-1、1-3的主要完成人；标准2-1、2-2的主要完成人；论文3-3的主要完成人。
    曾获国家科技奖励情况：2024年，第三代大输量天然⽓管道用管材应用关键技术，石化联合会科技进步二等奖，排名第1；2023年，第三代超大输量低温高压管线用钢关键技术开发及产业化，冶金科学技术特等奖，排名第5；2022年，高强度管线钢管应用基础研究，中石油基础研究奖，排名第2。
  7. 姓名：孙德鑫
    排名：7
    行政职务：无
    技术职称：助理研究员
    工作单位：中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献：参与基于电势差的钢管轴向表面及穿透裂纹扩展监测，参与全尺寸断裂阻力标准制定。创新点3的主要完成人，标准2-1的主要完成人；论文3-1、3-2的第一完成人。
    曾获国家科技奖励情况：无
主要完成单位及创新推广贡献：
  1. 单位名称：中国石油集团工程材料研究院有限公司
    单位贡献：作为项目主持单位和完成单位，组织科研人员围绕钢管全尺寸气体断裂试验应用技术开展了系统研究，为项目提供了所需要的设备仪器、实验研究经费及其它方便，保证项目的顺利进行及研究成果的推广应用。在技术创新方面，本单位阐明了管线钢断裂韧性的厚度效应机制，发明紧凑拉伸试样连接结构，建立了全尺寸钢管拉伸试验方法；国内首创含轴向表面型及穿透型裂纹钢管全尺寸爆破试验方法，首次获得内压载荷下全尺寸钢管阻力曲线，建立了先漏后破准则评估图；发展了基于数字图像相关的全场变形监测技术，解决了断裂过程参数精准采集的行业难题，形成了覆盖拉伸-内压的全尺寸断裂试验技术体系。在标准制定方面，本单位牵头制定SY/T 7318.6-2023石油天然气行业标准，相关技术要求纳入西气东输四线X80级直缝埋弧焊管技术条件和油气管道线路工程无缝钢管技术规格书等企业标准，填补了该领域技术空白，保障了油气管道安全运行。

  2. 单位名称：西安交通大学
    单位贡献：作为参与单位，本单位在本项目中重点承担了基于直流电势差法的钢管断裂行为高精度监测技术研究。系统分析了管道与板的几何差异及管道中并联电路特性，基于独特参考试样建立了适用于管道轴向穿透裂纹的校准 Johnson 公式，给出了轴向穿透裂纹长度与电势差的校准曲线，显著提高了管道裂纹长度的测量精度；通过有限元数值模拟和全尺寸钢管爆破试验的交叉验证，证明了该方法的准确性和可靠性，相关成果发表于国际期刊，为全尺寸钢管阻力曲线测定和先漏后破准则评估提供了关键监测手段，支撑了全尺寸拉伸行业标准中裂纹扩展测量方法的制定。

完成人合作关系说明： 完成人合作关系说明：1
陕西省科技厅成果处