PDF《拟申报国家科学技术发明奖项目公示材料》

1 拟申报国家科学技术发明奖项目公示材料 (2013 年度) 项目名称 聚烯烃及其复合管道安全检测与评价方法 主要完成 人 郑津洋,施建峰,丁守宝,郭伟灿,高继轩,刘富君 主要完成 单位 浙江大学,浙江省特种设备检验研究院 项目简介立项背景: 管道广泛用于国民经济和人民生活必须的水、石油、天然气等介质的高效输送,被称为国家的"血管".

聚烯烃及其复 合管是为弥补传统金属管道耐腐蚀和柔性(如地震后破坏产生二次灾害)的不足而发展起来的新型管道,已在我国的西气 东输、南水北调等国家重大工程的建设中得到广泛应用,其安全保障能力直接关系到经济基础的稳定性和公共安全.由于 材料与结构的差异,传统金属管道的无损检测与缺陷评价技术不适用于聚烯烃及其复合管道.本项目实施前,国内外聚烯 烃及其复合管道的安全检测仅依赖经验性的外观检查和抽样的破坏性试验, 不仅检出率低, 而且没有相应的缺陷评价技术, 致使管道泄漏甚至爆炸事故时有发生,经济损失巨大. 对聚烯烃及其复合管道进行可靠的无损检测以及以此为基础的安全评价是其安全保障技术的两个关键课题.美国、日 本和英国等国经过

10 余年的研究积累,解决了聚烯烃管道中的孔洞、未熔合等缺陷的无损检测问题,但迄今仍然无法对 冷焊进行有效检测.国际上对含缺陷聚烯烃及其复合管道的安全评定技术研究尚处于探索阶段,更没有相关的技术标准.

2 项目简介项目来源: 本项目得到国家科技支撑计划, 863计划, 国家质量监督检验检疫总局公益性行业专项经费的支撑. 主要科技创新: 项目组突破了焊接接头无损检测、冷焊检测方法及安全评定等方面的关键技术,形成发明点有: 1)焊接接头无损检测方法及设备.发明了热熔接头耦合聚焦缺陷超声检测方法,发展了电熔接头超声相控阵检测技 术,研制开发了专用于聚烯烃及其复合管道接头的超声自动检测系统,在国际上首次实现了接头的高精度与高灵敏度无损 检测,技术达到国际先进水平;

2)冷焊检测与表征技术.发现了可用于标识熔融区边界的特征线,首次提出了利用特征线间接进行冷焊检测的技术 思路,并通过高精度的焊接温度场预测与熔区测试技术,揭示了焊接界面的强度形成机理与发展规律,在国际上首次攻克 聚烯烃及其复合管道接头冷焊检测与表征的难题;

3)缺陷分类与安全评定技术.首次系统地揭示了含缺陷接头的失效模式及其失效机理,发明了基于寿命的复合管设 计与性能评价方法,制定了国际上首部电熔焊接接头超声检测与安全评定国家标准. 本项目已申报国家发明专利15 项(已授权8 项),实用新型8 项(已授权8 项),其中一项发明专利获2010 年中国 专利优秀奖;

培养硕士博士和博士后15 名, 出版专著1 部, 获软件著作权1项, 发表SCI/EI 论文20 篇, 其中一篇获2008 年 美国机械工程师协会压力容器与管道会议(ASME PVPC)全球优秀博士论文奖第二名.项目组应邀于2010 年在西雅图召 开的ASME PVPC 上就本项目研究成果进行专题研讨,受到国际同行专家的广泛好评. 通过产学研相结合,本项目逐步形成产品、设备、方法等多种形式,且系统完整、拥有自主知识产权的技术体系,并 在浙江省天然气开发有限公司、中财管道科技股份有限公司等单位新产品开发、产品质量检验中广泛应用,创造了显著的 经济效益和社会效益.