研究方向一：油气储运设施本质安全保障

解决油气管道、油气储罐等设施的材料和结构的可靠性问题，油气储运设施在自然及工业环境下腐蚀防护问题，以及原油、成品油、天然气等单相和多相流动保障问题，形成油气储运设施本质安全保障体系。

主要设有三方面研究内容：

（1）材料与结构可靠性

材料性能是保障油气储运设施安全运行的关键因素。在材料服役过程中，由于受力、腐蚀、疲劳、热循环和时效等综合因素对其微观结构的影响，导致其性能劣化从而降低结构可靠性。该方向理论研究各种材料在不同因素作用下的性能损伤机理与衰减规律；实验测试材料的化学成分、组织结构、力学性能和结构完整性；开发基于微试样的局部性能测试技术；探索焊接烧穿理论模型，模拟焊接过程，研究热影响区材料性能演化规律；建立地震、滑坡、断层等多种复杂工况下结构强度分析模型，最终形成完整的材料与结构可靠性分析体系。

（2）腐蚀与防护

腐蚀是导致油气储运设施失效的重要因素之一。腐蚀与防护是材料学、电化学、物理学、力学、热力学、微生物学、环境科学和计算机应用等综合性的交叉学科。该方向主要开展油气储运设施在自然环境及工业环境下的腐蚀研究，包括材料本体与焊缝腐蚀机理、交直流杂散电流腐蚀机理、微生物腐蚀作用机理、力学与电化学耦合破坏机制、多相流冲蚀及酸性气体作用下材料失效机制等内容，建立高精度腐蚀发展预测模型，揭示材料内、外腐蚀宏观与微观局部损伤特征及其演变机制；开展新型功能化防腐层设计，探索缓蚀剂分子结构与缓蚀率的定量构效关系以实现高效缓蚀剂的定向研发，开展阴极保护技术及其与防腐层的相关性研究，形成油气储运设施腐蚀评判标准及有效腐蚀防护体系。

（3）油气流动与本质安全

储运设施与内部流体和外部介质之间的交互作用，会显著影响储运设施的本质安全。该方向针对油气流动与设施本质安全的关联性，基于流固耦合动力学、原油流变学、多相流体动力学、表面化学等理论，采用理论分析、实验测试和数值模拟等手段，开展原油、成品油、天然气等单相或多相不稳定流动保障技术研究；存在固相或液相杂质条件下储运设施内冲蚀规律和防护机制研究；积液、杂质、水合物和蜡沉积预测与控制技术研究；设施与土壤、设施与水体相互作用机理和适应性分析等。揭示不同介质、不同相态、不同工况油气储运设施的水击破坏机理、流动冲蚀损伤理论及其诱发机制和防护策略，形成储运设施本质安全流动保障体系。