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中国工程院院士、中国海洋大学副校长李华军:耕耘30载,为海洋工程做“安保”

2020-12-22 13:01 青岛日报社/观海新闻  

青岛日报社/观海新闻12月22日讯 科研辛苦,需要耐得住“坐冷板凳”,中国工程院院士、中国海洋大学副校长李华军的经历是极好的证明。这位集国家科技进步二等奖、何梁何利科技创新奖等诸多荣誉于一身的专家学者,今日又获得青岛市科学技术最高奖,长期默默致力于海洋工程研究,已经耕耘30多年。

李华军获得青岛市科学技术最高奖。 韩星 摄

从农村走出来,做过工人、当过兵,李华军几易其职,但不改对科研的热爱。在科教兴国的时代大潮里,他身处其中,亦被感染。在“战风斗浪”的过程中,成为我国海洋工程安全与防灾领域的领军人物。

创新攻坚,不断产出原创重大海洋工程新成果

李华军常说,做科研要有两种精神:“发扬科学家精神,坐得住、钻得深,做出一些卓有成效的成果;也应该有企业家精神,把资本、技术和人才等创新要素汇聚到一起,为国家发展做出贡献。” 在海洋工程研究领域,他做到了。

“近浅海是人类接触海洋、认识海洋的发端点,也是对海洋进行开发利用的先行区。”李华军介绍,在近浅海,人类修建了大量的码头、海堤、人工岛、进海路、海洋平台等海上结构物,这些结构物不仅所处的海底地形与地质条件复杂多变,而且还时常受到波浪、洋流的冲刷和腐蚀,一旦失稳破坏,就会造成巨大的人员伤亡、经济损失和环境破坏。此外,由于传统构筑物及设计理念与分析方法严重滞后于新形势下的工程需求,因此一些旧的海洋工程需要后期维护更新,新的海洋工程则需要一种更安全、环保、经济的建设新模式。

经十余年探索研究和反复试验,李华军团队创建了近浅海工程安全防浪、水下自动测控安装、损伤检测与修复加固新技术等一整套具有自主知识产权的近浅海新型构筑物设计、施工与安全保障关键技术体系。其中,“浅海导管架式海洋平台浪致过度振动控制技术的研究及工程应用” 、“海洋工程安全与防灾若干关键技术及应用”和 “近浅海新型构筑物设计、施工与安全保障关键技术”分别于2004年、2010年和2019年获得国家科技进步二等奖。

李华军获得国家科技进步二等奖。

从近浅海出发,李华军团队也把海洋工程向深远海拓展。2011年,团队开始依托“973计划”课题着手大型深海平台攻关研究。2014年,李华军领衔申报了“大型深海结构水动力学理论与流固耦合分析方法”项目并获批立项,成为国家自然科学基金委在海洋工程领域资助的首个重大基金项目。经多年攻关,李华军团队在新型海洋结构物研发、大型海洋平台整体浮托安装和海洋平台整体动力检测与修复加固等方面取得了多项突破性的创新技术成果。

走出国门,海洋工程共性或关键技术推广应用

致力于打通科学研究、技术突破、工程转化和产业发展四个环节,李华军团队的创新成果不仅仅是为了解决某个现实、具体的问题,而且聚焦于海洋工程的共性或者关键性技术进行突破,推动转化应用。

李华军在海洋石油平台开展工作。资料图

在渤海南部的埕岛油田,李华军团队利用“浅海导管架式海洋平台浪致过度振动控制技术”,只花费1000万元左右就解决了平台过度振动的问题,避免了拆除平台带来的四五亿元的损失;

在胜利油田滩海油气开发的基础设施上,李华军团队与油田协同创新,在工程建设中采用“ 近浅海构筑物安全防护与加固技术”进行防护方案设计,确保了人工岛和进海路结构的安全稳固;

李华军团队建设的胜利油田进海路岛工程。

在巴基斯坦胡布燃煤电厂项目中,李华军团队与中国交建下属公司一起研发了“桩顶支撑移动平台桩基施工技术与装备”,消除了恶劣海况对桩基施工进度和精度的影响,保证了全天候安全、高效施工;

在以色列南部阿什多德港,项目组与李华军团队合作研发了“海上碎石桩复合地基处理技术与装备”,解决了防波堤软弱基础处理的工程难题,确保了工期和质量,显著降低了工程投资;

……

从新型海洋工程装备设计研发到安装运行再到后期维护,李华军团队的技术不仅在国内开花结果,而且走出国门,走向海上丝绸之路,支撑了100余项国内外重要工程的安全建设与运行,工程总投资超过千亿元,经济效益超过百亿元,推动了海洋工程行业的科技进步。

凭借这些成就,由中国海洋大学牵头申报、李华军作为负责人的国家自然科学基金基础科学中心项目“多场多体多尺度耦合及其对海工装备性能与安全的影响机制”(以下简称海工装备基础科学中心)正式获批实施。海工装备基础科学中心作为我国海洋工程领域首个、山东省唯一一个基础科学中心,将在海工装备环境载荷、结构动力特性与失效模式、安全设计与运行维护等方面产出一批国际领先水平的原创成果,建设世界一流的科学家队伍。

以工兴海,在“真枪实战”中不断提高海工水平

其实,在海洋工程领域,李华军是“后起之秀”,发展之初也遇到不少挑战。

解决埕岛油田的海工难题时,他曾遭遇“不信任”。1999年,李华军意外得知埕岛油田中心二号平台存在过度振动问题,尤其在冬季,平台晃动得格外厉害,在平台上的工作人员每天提心吊胆。这一问题被列为“中石化十大安全隐患”之一。李华军主动请求承担该平台的诊断和治理工作。不过,埕岛油田负责方虽然答应了,却并不看好这个团队,因为之前就委托过专业公司进行治理,连振动原因都没有找到。

“平台空间很小,吃饭都需要轮班。睡觉、研讨、制定方案都是在工人临时腾出的储藏室里,每次检测都要在平台上待十几天。”谈及当时的情景,李华军记忆犹新,为了获得真实完整的数据,团队要在冬季进行最大风浪的测试,施工时则正好相反,一般选择在风平浪静的夏季。“从承担项目,到现场测试、处理数据,再到制定治理方案,整个过程持续了将近一年。”

一年后,平台过度振动的原因找到了,是前期检测时传感器布设的点数过少,不能涵盖和反映整个平台的振动状况。平台过度振动的问题也解决了,原本打算拆除的平台保留了下来,避免了数亿元的损失。就是在这种艰难困苦和“真枪实战”中,李华军在海洋工程领域逐渐建立了声望。

“科学研究一定要脚踏实地、持续不断,科学技术的突破往往需要努力很多年。” 李华军回顾说,从在老家广饶县播种机厂当技术员,到考取大连工学院(后改为“大连理工大学”)造船系研究生,再到在海军潜艇学院、中国海洋大学从事相关科研工作,几十年来,李华军一直与海洋和工程装备结缘。“在海洋工程领域,我们团队是有些突破和贡献,但相较于我国的发展需求和其他发达国家来说,还远远不够。我们还需加倍努力,在海工关键技术上有所突破,在产业瓶颈上加以破解,真正做到对标先进,位居其中,实现超越。”(青岛日报/观海新闻记者 李勋祥)

责任编辑:岳文燕

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