安全工程作为国家安全生产体系的重要支撑学科,在应对能源行业高风险作业、复杂系统安全防控等领域具有不可替代的研究价值。近年来,随着我国"十四五"安全生产规划的实施和《关于推进安全生产领域改革发展的意见》的深化落实,安全工程学科正经历着从传统管理向智能防控、从单一学科向多学科交叉的转型。中国石油大学(北京)安全工程专业依托能源行业特色,在危化品储运安全、油气管道腐蚀防护、作业场所智能监测等方向形成了显著优势,2022年学科评估中安全科学与工程一级学科位列全国前15%,其中安全工程方向在石油天然气行业安全标准制定中承担了23项国家标准的研究编制工作。
学科前沿研究呈现三大趋势:一是基于人工智能的智能预警系统开发,通过深度学习算法处理多源异构数据,在2023年CCF推荐的国际学术会议中,中国石油大学团队提出的基于Transformer架构的管道泄漏预测模型,将误报率降低至0.3%以下;二是多尺度安全防护体系构建,融合材料基因组工程与风险拓扑学,在SPE(石油工程师协会)年会上展示的纳米涂层自修复技术使管道壁厚腐蚀速率降低87%;三是人机协同安全决策系统研发,采用数字孪生技术构建虚拟仿真环境,在"国家能源安全实验室"的联合攻关项目中成功实现钻井作业风险动态评估,决策响应时间缩短至传统方法的1/5。
方法论层面呈现显著创新特征:建立"机理模型-数值模拟-实验验证"三级验证体系,在《Safety Science》发表的《基于计算流体力学(CFD)的油气储罐火灾扩散模型》被引量达152次;开发安全工程专用数据库,集成近十年行业事故案例2.3万例,建立包含12个风险因子的结构方程模型(SEM),解释方差达到0.83;创新提出"安全韧性指数(SRI)"评估框架,在《Energy Policy》构建包含4个维度18项指标的评估模型,已应用于中石化胜利油田等8个国家级示范项目。
研究规划聚焦"智能安全"与"绿色安全"双主线:短期将深化基于联邦学习的跨企业安全数据共享机制研究,解决数据孤岛问题;中期开发具有自主知识产权的工业级安全监测芯片,目标检测精度达到99.7%;长期致力于构建"能源-安全-环境"耦合系统,在《Nature Energy》发表论文的碳捕集与封存(CCS)系统安全评估框架,已获得国家能源局重点研发计划支持。预期形成3项发明专利、2部行业标准,建立覆盖油气行业全产业链的安全风险防控体系,为我国能源安全保障提供关键技术支撑。