2024年12月，國家管網(wǎng)研究總院依托中國散裂中子源工程材料中子衍射儀，成功完成國內首次大口徑高鋼級油氣管道環(huán)焊縫殘余應力測試工作，為保障國家油氣管道輸送安全與能源安全提供堅實的技術支撐，助力我國能源事業(yè)高質量發(fā)展。
該項工作利用中子衍射技術，精準揭示環(huán)焊縫內部殘余應力的分布特征，通過測試選定了焊接最優(yōu)參數(shù)，確保在進行管道焊接時，不同部位的殘余應力保持一致，為精準開展環(huán)焊縫可靠性評價、優(yōu)化焊接工藝提供關鍵實驗數(shù)據(jù)。該項工作的完成，為管道研究領域引入了全新的測試技術手段，充分彰顯了國家重大科技基礎設施對重大科研項目的支撐作用，也為國內外油氣管道領域基于中子衍射測試技術的科學問題研究提供了極具價值的應用范例。
中國散裂中子源是材料科學、物理、化學化工、生命科學、資源環(huán)境和新能源等多學科領域的強大科研平臺，也是全世界第四臺脈沖型散裂中子源。中國散裂中子源中子衍射技術作為殘余應力無損測試中的一種重要方法，具有突出優(yōu)勢：其穿透深度更大，可達數(shù)十毫米；具有較高的空間分辨率，可以實現(xiàn)試樣內部應力梯度的準確表征、三維應力測量；測試中可對制備及服役環(huán)境進行模擬加載，原位獲得試樣的多尺度殘余應力分布規(guī)律。
為完成該項任務，中國散裂中子源工程材料中子衍射儀李小虎團隊與國家管網(wǎng)研究總院項目組緊密協(xié)作，自主打造了適用于大型管道部件的測量工裝，確保了測試過程中樣品的精確定位和復雜環(huán)境的模擬，完成了實驗測量的可視化模擬工作，制定了詳細的測試方案，確保了數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，有效保障了測試工作的順利進行。
