据《天工开物》记载，我国早在2000多年前的秦汉时期，人们就用打通的竹节连接起来做管道，用于输送卤水，史书称“笕”或“枧”，这是最早关于管道的记录。进入近代以来，随着工业革命的发展，现代生产对大石油天然气等能源的需求越来越大，伴之而来的是油气的存储和运输问题，管道运输成为油气运输的主要方式。我国建国之初，管道运输总里程才200多公里，至今，我国各类油气管道总长度已达200多万公里，包括长输、集输、海底、燃气等管网，已踏入世界管道技术先进行列。
国家“万人计划”科技领军人才、科技部“中青年科技创新领军人才”、中国石油大学（北京）的董绍华教授，作为我国油气管道完整性技术领域的创始人，他主要研究方向为管道运行维护技术、管道安全评价技术、管道信息工程技术，并致力于完整性管理技术的推广和应用，组建了我国第一个管道完整性技术团队，形成了管道完整性技术研究领域、开展管道数据平台、风险识别评价、检测、评估、修复等技术为一体多元化创新基地。为推动中国管道完整性技术与国际先进技术接轨做出突出贡献，为推动管道安全领域的技术进步功不可没。 矢志科研创新 突破核心技术 我国作为世界上最大的能源生产和消费国，是能源利用效率提高最快的国家，就能源储运来说，管道运输是目前最普遍、最经济、最安全的运输方式。但一直以来，我国长输管道安全领域长期存在四个方面难题：一是老旧管道缺陷数量大且复杂，螺旋焊缝不能检测，管道内检测精度低的难题；二是管道系统完整性的定量化评价方法欠缺，准确度和精度无法满足需求的难题；三是管道不停输修复技术缺乏，风险控制的难题；四是基于大数据与人工智能的油气储运设施智能监测和动态预警方面存在空白。 为了解决上述难题，董绍华承担了多项国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家重大仪器专项等，面向国家管道安全保障需求，致力解决我国长输油气管网完整性领域的“卡脖子”难题。他针对我国长输管道系统的完整性理论缺乏，缺陷检测技术精度低，复杂工况监测技术缺乏，完整性评价准确度差、管道修复可靠性低等重大问题，建立了一套完善的管道完整性技术体系和理论方法，突破了国外核心技术封锁。 首先，建立了复杂缺陷全向激励耦合磁场理论方法，研发了管道超高清三轴数字化漏磁内检测新技术，探头通道间距达到亚毫米级，解决了类裂纹、轴向沟槽等不能检测的难题。并基于复杂环境运行多姿态耦合研究，研发了高精度多通道变形检测器，提出了拓扑极值变形算法，解决了小变形、小曲率等检测难题。研发了声磁融合检测技术，将声场与漏磁场高度融合，解决油气介质输送过程中的微泄漏、小泄漏检测难题；管道三轴超高清数字一体化检测器实现多缺陷及变形一次性检测，攻克了我国管道内检测“卡脖子”的难题。 其次，建立了基于大数据的复杂缺陷风险融合模型，提出了多因素耦合双重判据失效评估与可靠性模糊评价方法，开发首套管道完整性超级评价系统软件包，实现了管道安全等级准确评价和数据对齐； 再次，发明了管道复合材料有机注剂以及多米诺效应管道修复技术与装备，包括环氧注入工艺、浸润式复合纤维修复材料，解决以往修复过程中降压、降量及放空难题，大幅度提高生产效率； 最后，董绍华带领团队开发出国内首套管道焊缝射线底片AI智能识别系统，缺陷检出率达到98%以上、缺陷误检率小于3%，解决了人工评片成本高、效率低，存在错评、漏评等难题。此外还开发了高精度地质灾害管道综合监测系统、基于大数据的管道 GIS 决策支持系统等。 在学术方面，董绍华理论成果亦颇为显著：近年来发表论文150余篇，其中SCI/EI收录50余篇，出版中英文学术专著和教材22部，授权发明专利47项，主持国家及行业标准8部，他还牵头编制并发布了“地上石油储（备）库完整性管理规范GB42097-2022”，为相关研究提供重要的科学价值和应用价值。 作为国家重点研发计划项目负责人，董绍华针对我国石油储（备）库风险管控等方面存在的问题，提出了储（备）库一体化风险管控技术的核心架构及功能体系，建立了储（备）库全生命周期数据库，开发形成了基于多米诺效应的定量风险评价方法；开发了应急决策支持子系统，建立了储（备）库应急救援路线优化模型。总之，董绍华面向我国能源安全，建立的管道安全运行保障体系和完整性技术体系，解决了我国管道安全保障的多项技术难题，为国家能源供给和安全保障做出了重大贡献。 成果推广应用 服务国家需求 读万卷书，无惧千难万难；行万里路，不怕路途遥远。科技服务社会、造福于民，才是科研的最终意义。立足国家重大战略需求，董绍华实现了完整性技术领域的重大突破，成果在西气东输、北京燃气、中石油、中石化、中海油等国内外200万公里管线上广泛应用，社会经济效益显著，成果整体达到国际先进水平。 装备是发展之基，尤其在油气行业，是保障国家能源安全的关键所在，目前，董绍华已研制装备100余台套，消除油气管道安全生产重大隐患131次，长输管道事故率由0.4次/千公里年降低到0.15次/千公里年（事故降低 60%），提供了重要技术支撑，新增产值 65.3 亿元，近三年经济效益20.9 亿元。其成果推动了管道完整性技术进步，技术成果还在俄罗斯、南苏丹、哈萨克斯坦等8个国家推广应用，大大提升管道完整性领域国际竞争力，取得了显著的社会经济价值。 董绍华还充分发挥“产、学、研、用”优势，立足国计民生需求，开展了《智慧燃气管网安全运行保障关键技术与装备及工业化应用》项目，攻克了燃气行业长期以来的管道缺陷检测、泄漏精准定位、快速修复等技术难题，取得重大突破和技术升级换代，并在燃气管网检测评估及风险控制理论上取得重要进展。 作为北京市应急管理学科带头人、北京市高精尖学科“城市能源安全与供给保障”学科带头人，董绍华长期与企业深度合作，致力于城市安全保障，为北京市、深圳、广州等超大城市推进完整性管理技术。成果已应用与北京燃气管网644万户，燃气管网2.58万公里，十年来，北京燃气集团全面推广被董绍华牵头的联合研究成果，使燃气管网的事故率降低了56%，为“平安北京”做出突出贡献。他的研究成果现已在60多座城市，2000 多座燃气站场、全国30万个燃气泄漏监测点推广应用，保障了超大城市管网运行安全，为推进城市燃气管网安全做出突出贡献。 为了保障管道安全，董绍华多次带领团队，奔赴险情一线，以严谨的态度和过硬的水平，保障城市管道平稳运行，守护群众生命安全。2020年1月30日，疫情最严重期间，他带领团队一行4人克服重重困难，从北京赶赴深圳，抢险位于深圳市区超过80%壁厚的严重腐蚀点，化解了国家管网华南分公司的管道泄漏风险，排查了从惠州到妈湾全长105公里的成品油输运管线，保障了运输管道的安全。 2022年3月14日，北京香岩寺燃气泄漏，抢险刻不容缓，接到通知后，董绍华身先士卒，带领团队深入现场仔细研判，快速准确地找到管道的漏点，提供技术支撑和决策，提出了“焊接+套筒”修复的改进方式，有条不紊地开展抢修。这次高效的燃气泄漏抢险作业，保护了这座古色古香的寺宇遗迹，也为国家和人民避免了不必要的经济损失。 2023年5月中国石油西南油气田页岩气管线发生地质灾害，管道发生严重移位，投产管道安全受到严重影响，董绍华教授团队立即携带自主研发的管道绝对应力检测装备，冒着大雨和滑坡灾害的风险，到达现场对管道的应力开展全面检测，给出应力削减措施，效果良好，有力的保证了我国页岩气田投产。 此外，董绍华还推进了海底管道领域的技术进步，解决海底管道检测评价与风险控制等难题，社会经济意义重大。一是开发了高通过性的几何变形检测器和管道内检测中心线测绘系统，有效解决了管道悬空、漂移等重大危害的检测问题；二是开发首套海底管道完整性超级评价系统。提出了复杂工况环境下海底管道失效机理与风险控制方法；三是形成了一套海底管道屈曲理论分析模型和解析计算方法。为海底油气管道系统的安全可靠提供了有力的技术保障。
目前董绍华团队正在布局氢能输送领域的发展，瞄准国家能源安全保障的重大需求，搭建“国家氢能输送关键技术研发平台”，包括氢能输送与利用、能源供应链安全与保障机制，现与中海油合作开展海上平台管线、阀门及密封掺氢损伤实验研究，与北京燃气集团合作开展掺氢对中低压燃气管网设施抢修作业影响及应对措施研究，正在开展河北省天然气、新奥燃气、山东省“氢进万家”掺氢/氢气输送工程，以解决我国“氢进万家”存在的关键性技术问题，助力我国“碳达峰、碳中和”目标的实现。 致力中国管道安全服务20多年，服务国家需求，创造社会价值，优秀的科研成果和突出的社会贡献，为董绍华带来了无数荣誉光环：2017年教育部高等学校科技进步奖一等奖、荣膺“科学中国人2017年度人物”称号、2018年荣获国家技术发明奖二等奖、2022年荣获北京市科技进步奖一等奖、2016年和2021年都荣获中国石油与化学工业联合会科技进步奖一等奖。他编辑出版的《管道完整性管理技术丛书》一套十本，是我国管道完整性管理领域最全面、最系统、最权威、最实用的一套集大成工具书，荣获2021年度石油石化企业管理现代化创新优秀著作一等奖。这些荣誉奖项，见证了董绍华的科研人生，更见证了中国管道技术的发展历程，让董绍华成为国内外管道完整性研究领域的领航者。 注重党建引领 推动学科发展 自2001年博士毕业，如今，董绍华已在管道安全研究领域深耕了20余年，作为一名科研人员，他大半生时间都和管道技术打交道。作为博士生导师，他也肩负为国家培养人才的责任，他的课题组在校硕士和博士50余人，现已培养毕业的硕士博士30余人，毕业生90%均投身于国家能源行业，服务国家能源战略需求。而且，他还指导学生发表论文曾两获中国石油科学十佳论文奖。 作为一名共产党员，董绍华担任中石大安全工程系教工党支部书记，他始终站在党和国家事业发展全局的高度，树立党建工作与学科建设相融合的理念，深入学习党和国家对于能源安全领域的方针政策，致力安全学科的发展以及人才培养的情况，积极推进落实“十四五”规划任务，以党建引领推动安全学科高质量发展。 一直以来，董绍华都坚持以党的政治建设为统领，持续加强思想建设；发挥模范作用、提升业务能力，深入企业安全生产一线，发挥好先锋模范作用，不断加强科研合作交流、促进党建与业务深入融合，加强队伍建设，推动学科发展。 重任未变，情怀不改；人生当拼，不负韶华。正如他的名字一样，董绍华将自己的青春韶华都献给了国家油气管道安全研究。未来，他不会停下脚步，将继续带领团队开拓创新、砥砺前行，将管道安全的话语权更牢固地掌握在我国手中。
责任编辑：赵娜
