根據《四川省科學技術廳關于開展2024年度四川省科學技術獎提名工作的通知》《2024年度四川省科學技術獎提名工作手冊》相關要求,現將我單位蘭中祥、馮作明同志參與申報科學技術獎的項目《PE管道安全監測及預警關鍵技術研究與應用》予以公示,項目詳細內容見附件,公示期為5個工作日(2024年11月25日—11月29日),任何單位和個人對公示的擬提名項目和項目主要完成人、主要完成單位有異議的,可以在公示期內以書面形式提出,逾期不予受理。
為便于核實查證,確保客觀公正處理異議,異議應當以書面形式提出,并表明真實身份,提供有效聯系方式和證明觀點的必要證據材料。以個人名義提出的,應當在異議材料上簽署真實姓名、單位及聯系方式,并提供身份證復印件。以單位名義提出的,須寫明單位名稱、聯系人和聯系方式,并加蓋單位公章。我單位按有關規定對異議提出者的相關信息予以保護。凡匿名、冒名的異議不予受理。
聯系人:黃怡丁
聯系電話:17381567604
附件:2024年度四川省科學技術獎擬提名項目-PE管道安全監測及預警關鍵技術研究與應用
科研及設備管理中心
2024年11月25日
四川省科學技術獎提名項目公示
一、項目名稱
PE管道安全監測及預警關鍵技術研究與應用
二、提名者
四川省教育廳
三、提名意見
我單位組織項目完成單位認真審閱了該項目提名材料并確認全部真實有效,完成單位按照要求進行了提名前公示,目前未收到異議。
同意提名該項目申報2024年四川省科學技術進步獎。
四、項目簡介
本技術屬于高分子管道安全預測預警技術領域。
高分子聚乙烯(Polyethylene,PE)管因其耐腐蝕、易安裝、柔性抗震、壽命長等優點,廣泛應用于市政、工業、核電、海洋和建筑等領域危險腐蝕介質的輸送,里程逾100萬公里,已成為現代“工業血脈”和“城市生命線”,是支撐現代社會發展的重要基礎設施,安全的管道輸送技術是世界各國競相發展的方向,其技術水平也是衡量相關行業綜合實力和國際競爭力的重要標志。
在役使用過程中,同其他管道一樣,PE管道不可避免地面臨各種失效引發泄漏的風險,變形開裂、焊縫泄漏、外力破壞是三類典型失效。然而,PE管材屬典型的高分子黏彈性材料,失效程度預測難、本體信號傳輸難、泄漏事故感知難等關鍵問題,導致失效的發現和定位難度大。因此,對于常用于危險腐蝕介質的輸送PE管道,安裝位置又相對隱蔽(如燃氣管埋地敷設),引發安全事故的風險極高,世界各國高度重視。
研究成果從黏彈性材料特性入手,在能量守恒原則的基礎上,通過能量轉化及耗散規律的研究,提出典型失效過程以彈性波耗散能量的監測及分析為基礎,開展PE管道安全監測及預警關鍵技術研究與應用,尤其聚焦PE管材失效模式及失效機理不完善導致的變形失效程度難預測、PE類黏彈性材料信號衰減嚴重導致的信號難識別、低成本的開裂(尤其是快速開裂)難定位難抑制等三大技術難題,以國家戰略為牽引,以對監測及預警為目標,持續開展具有引領作用的工程技術研究,在制約PE類高分子管道安全輸送領域的關鍵核心技術自主攻關中取得了突破。
本研究成果整體達到了國際先進水平。成果的主要創新有以下方面:
(一)、PE高分子材料受拉變形失效程度監測預警關鍵技術
搭建了高分子材料變形失效過程主要耗散能量的監測系統,理論、仿真與物理系統相結合研究PE管材變形失效過程的能量耗散規律;揭示了PE高分子材料受拉變形過程的能量耗散及演化規律,建立了PE塑料失效破壞程度預測評價模型,創新性提出了基于彈性波特征頻譜和聲速的材料失效程度預測方法。解決了PE類粘彈性材料失效程度在線預測難的理論和技術問題,為PE管材變形失效在線可靠監測和早期預警提供了方法,支撐了相關國家標準和行業標準的制定,預警響應誤差小于5分鐘。該研究在國家總局項目驗收過程中被專家組鑒定為國際領先。
(二)、PE管道泄漏誘發彈性波的衰減特性及增強方法
聚焦PE管材特性和焊縫的形成及性能演化,探明了管道泄漏誘發彈性波能量耗散及PE管材傳播的衰減特性,創新性提出了泄漏彈性波固體傳播路徑的跨尺度優化方法,設計了彈性波長距離傳播的增強結構和在線監測方法。解決了PE類粘彈性材料因信號衰減嚴重而無法實現長距離、低成本、高可靠性監測的難題,信號響應速度可達1s級,信號從不足0.5米可達到近100米。
(三)、PE管道開裂定位及抑制方法與系統
創新性設計了一種兼具開裂抑制功能的埋地PE燃氣管道事故在線實時監測傳感裝置和系統,解決了埋地PE燃氣管道典型事故(變形、地質沉降/位移、開裂、第三方破壞)的感知和因快速開裂引發重大安全事故的問題,響應時間快。該系統尤其為人口稠密區域城鎮埋地PE燃氣管線開展典型事故監測和快速開裂抑制提供了技術支撐。
基于該成果已制定授權發明專利5件、實用新型專利9件,發表論文12篇,著作1部,制定標準多項。該成果已在四川省廣燃管道工程有限責任公司、四川金易管業有限公司、德陽利通燃氣有限公司等單位燃氣管線進行了應用推廣,管線的事故率大幅減少,經濟損失和維護費顯著降低,取得了顯著的經濟和社會效益。
五、主要知識產權和標準規范等目錄
知識產權(標準)類別 |
知識產權(標準)具體名稱 |
國家 (地區) |
授權號(標準編號) |
授權(標準發布)日期 |
證書編號 |
權利人(標準起草單位) |
發明人(標準起草人) |
發明專利(標準)有效狀態 |
發明專利 |
非接觸式高分子塑料材料單軸拉伸大變形測量方法與系統 |
中國 |
CN202010932059.X |
2020-12-08 |
4141096 |
四川輕化工大學 |
史君林,李濤,李俊,陳曄,李祥瑞 |
授權 |
發明專利 |
一種塑料管件焊接輔助裝置 |
中國 |
CN202310771415.8 |
2023-08-25 |
6269868 |
四川金易管業有限公司 |
沈凡成,姚宗華,楊勇,羅釗,郭曉波,楊成兵,羅勇 |
授權 |
發明專利 |
一種焊接精度高的塑料管道焊接裝置 |
中國 |
CN 202210654873 .9 |
2024-03-22 |
6820217 |
四川金易管業有限公司 |
沈凡成,羅勇,姚 宗華,張亞,楊勇 |
授權 |
發明專利 |
一種用于塑料管對接的熱熔連接裝置 |
中國 |
CN202310904706.X |
2023-09-29 |
6374038 |
四川金易管業有限公司 |
沈凡成,姚宗華,楊勇,羅釗,郭曉波,楊成兵,羅勇 |
授權 |
實用新型專利 |
一種塑料管道安全監測裝置及系統 |
中國 |
CN 202020178627 .7 |
2020-11-06 |
11865241 |
四川輕化工大學 |
宋亮岑,饒慶華,李濤,殷鷹,李俊 |
授權 |
實用新型專利 |
頁巖氣管道泄漏檢測裝置 |
中國 |
CN202322842084.0 |
2024-06-25 |
21193752 |
四川省特種設備檢驗研究院 |
王怡佳,盧泓,方,蘭中祥,馮作明,蔣志卿 |
授權 |
實用新型專利 |
一種管道強度試驗用加載裝置及專用夾具、輔具 |
中國 |
CN 201922134765 .5 |
2020-11-06 |
11853583 |
四川輕化工大學 |
李俊,唐萬文,李濤,陳曄,史君林,李琪 |
授權 |
實用新型專利 |
一種具有示蹤功能的埋地式PE燃氣管道 |
中國 |
CN202220711451 .6 |
2022-07-01 |
16855410 |
四川金易管業有限公司 |
沈凡成, 姚宗華, 楊勇, 張亞, 羅勇 |
授權 |
實用新型專利 |
一種塑料管材厚度測定裝置 |
|
CN202022781201.3 |
2021-06-01 |
13309672 |
四川金易管業有限公司 |
楊勇, 姚宗華,張亞,沈凡成,羅勇 |
授權 |
標準 |
化工用塑料焊接制承壓設備檢驗方法 第4部分:超聲檢測 |
中國 |
GB/T 33488.4-2017 |
2017-09-01 |
中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局/中國國家標準化管理委員會 |
寧波市特種設備檢驗研究院、四川理工學院等 |
陳定岳、李俊、李茂東等 |
有效 |
六、論文專著目錄
序號 |
論文(專著) 名稱/刊名 /作者 |
年卷頁碼 (xx年xx卷xx頁) |
發表時間(年月 日) |
通訊作者(含共同) |
第一作者(含共同) |
國內作者 |
他引總次數 |
檢索數據庫 |
論文署名單位是否包含國外單位 |
1 |
工程塑料應用/基于超聲的PE拉伸失效過程探究及前兆預測 |
2023, 51 (03): 107-112 |
2023/3/10 |
李俊 |
趙民心 |
李俊、史君林、李濤、陳曄 |
0 |
CSCD |
否 |
2 |
工程塑料應用/基于聲發射信號的PE塑料失效PCA預測方法 |
2021, 49 (03): 108-112. |
2021/3/10 |
李濤 |
李濤 |
李俊、張學非、史君林、陶靜 |
1 |
CSCD |
否 |
3 |
中國安全科學學報/埋地PE燃氣管道地質沉降破壞數值分析 |
2019, 29 (10): 18-23 |
2019/10/15 |
李俊 |
殷鷹 |
藍朝遜、李俊、毛丹、史君林 |
16 |
CSCD |
否 |
4 |
中國安全生產科學技術/埋地PE燃氣管道彎頭挖掘破壞有限元分析 |
2018, 14 (08): 86-93. |
2018/8/30 |
李俊 |
藍朝遜 |
李俊、史君林、李濤 |
8 |
CSCD |
否 |
5 |
工程塑料應用/ PE燃氣管受外壓失效過程聲發射信號規律 |
2021,49(06):131-136 |
2021/06/23 |
李俊 |
李俊 |
李俊,李琪,唐萬文 |
1 |
CSCD |
否 |
七、主要完成人
李俊、蘭中祥、沈凡成、陳曄、史君林、馮作明、李濤
八、完成單位
四川輕化工大學、四川省特種設備檢驗研究院、四川金易管業有限公司