为油气装备锻好“筋骨”(图)

[中国石化新闻网 2025-12-12]

个人名片

姓名：苏航

职务：工程材料研究院

腐蚀与防护研究所副所长

“这5年，见证了中国石油推动高端油气装备国产化的不平凡历程，通过优化材料成分组织，实现了部分高端装备用工程材料从依赖进口到国产化替代。作为科研工作者，能参与其中，为核心装备国产化出一份力，再苦再累都值得。”

12月初，我们自主研发的超高强韧钢，顺利通过权威检测机构的测试，核心性能指标大幅优于国际标准。

看着手上的测试报告，我既激动又感慨。作为机械工程博士，5年来，我有过迷茫，但始终不变的是对科研的热情。能通过攻关油气高端装备材料为推动核心装备国产化出一份力，再苦再累都值得。

2019年，我入职工程材料研究院。虽然基础理论扎实，数据建模熟练，可面对实际生产的复杂工况，我还是陷入了“纸上谈兵”的困境。项目节点繁杂、工艺流程陌生，我提交的试验方案上被密密麻麻地写满了修改意见。我真切尝到了科研与生产脱节的滋味。

“去一线，找问题！”前辈的话点醒了我。2020年初，我主动请缨奔赴油田。在现场，我渐渐找到了科研的“靶心”，增添了攻关的动力。“油田超深层开采的极端环境，急需经济型、耐腐蚀、高结合强度的优质管材。”经过深入调研，我向研究院申请了青年专项基金，并牵头组建团队，以“提升双金属复合管界面结合强度”为核心目标启动研究。

为提高界面结合强度，我们反复调整成分比例与工艺参数，创新引入界面梯度过渡层设计，在成千上万次试错后，终于突破了传统复合管的技术瓶颈。2022年，我们自主研发的新型复合管荣获院级科技进步奖。目前，已形成3万吨/年的生产能力，成为保障油气装备安全运行的“硬支撑”。

我国炼化核心装备关键材料长期依赖进口，在国外设立的技术壁垒中，“高强度与高韧性难以兼顾”一直是行业顽疾：强度达标则韧性不足易脆断，韧性合格则强度无法适应极端工况。

2023年，集团公司启动“石油基础原材料元器件”攻关项目。我凭借现场经验与研发的积累，经过多轮答辩，成为超高强韧材料子课题负责人。

研发期间，我们摒弃传统的“试错法”，大胆引入机器学习技术，用算法模拟元素配比与结构设计的性能效果。在“材料逻辑”与“算法逻辑”之间不断迭代优化性能参数。

尽管算法帮团队少走了不少弯路，实验阶段仍一波三折。优化热处理工艺时，材料韧性始终不达标，调整多个参数也不奏效。冥思苦想的我在整理试验数据时发现，一种被忽略的微量元素的含量变化对韧性影响显著。大家立刻行动，调整配比，反复实验，“强度和韧性兼顾”的难关终于被攻克。

5年间，我牵头完成了多个国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目，开发出抗氢合金、抗氢钢等新材料，获得了陕西省科技进步二等奖、省青年科技新星等荣誉。我最自豪的是，自己研发的高端材料为油气核心装备国产化替代提供了技术支撑。

2024年，我在炼化企业调研时，关键设备的材料忽然疲劳失效。这让我越发清晰地认识到：新材料是油气装备安全的基石，数智化是风险防控的“预判利器”，并将“被动维修转变为主动防御”作为攻关重点。

今年年初，我和团队启动了炼化装置预测性维护技术研究，踏上了探索“材料+数智”的跨界之路。我们将构建集“材料劣化模型、设备运行预警、故障精准诊断”于一体的体系，通过收集数据，结合算法实现故障提前预判。目前，数据采集工作正紧锣密鼓地进行，材料、温度、应力、腐蚀程度等多维度模型仍面临适配问题，但想到未来装备能长周期安全平稳运行，大家干劲倍增。

料要成材，材要成器，器要好用。从实验室到工程现场，从单一材料研发到“材料+数智”融合，我将在提高核心装备安全性能的科研道路上不断前行，为我国油气产业高质量发展贡献智慧与力量。