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方华灿:我国海洋石油装备领域的开拓者
发布时间:2018-10-21 21:59:08点击数:字号:
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教师 方华灿 审核人 新闻中心总编室

1993年,时任我校副校长的方华灿教授

方华灿,我国海洋石油装备领域的开拓者,1930年3月出生,1952年8月毕业于北洋大学(今天津大学)机械系。历任清华大学石油系教师,北京石油学院,华东石油学院机械系主任助理、副主任、主任。任华东石油学院副院长,石油大学(华东)副校长。1992年被评为国家有突出贡献专家,享受政府津贴。

少年立志报国 青年投身石油

方华灿生于1930年3月,祖籍安徽定远。由于父亲青年期间来到北京,方华灿在北京出生并度过少年学习生活,1945年升入师大附中高中。方华灿在北京师大附中高中学习时,正值我国抗日战争胜利不久,中国在劫难之后,百废待兴,因此在学生中普遍崇尚“科学救国”的思想。受此思想影响,方华灿立志学习理工科,遂于1948年高中毕业时,以优异成绩考入当时在中国国内学习理工科最好的大学之一的北洋大学(今天津大学)。

1948年,方华灿离开北京到天津的北洋大学机械系学习,并在学校任团委副书记。方华灿在北洋大学求学时期,中国终于结束了动荡战乱,一个崭新的国家成立了。

新中国成立之初,能源需求迫在眉睫,燃料工业部着手恢复与发展石油工业,而发展石油工业必须培养大批专业人才。1951年,中国石油工业的开拓者之一、时任中央人民政府燃料工业部石油管理总局副局长的严爽(采矿工程学家)到北洋大学动员,号召学生学习石油。严爽的演讲打动了台下的大三学生方华灿。

方华灿受到严爽讲话的鼓舞,遂决心将学习方向转向石油机械。然而,石油机械专业在当时的中国大学内是从未设置过的,得益于北洋大学在当时较为完备的学科基础,方华灿在机械系内转向学习石油机械。

当时,和方华灿一起有20人响应号召报名学习石油机械,由于这个石油机械新专业一没老师、二没教材,在校内无法学习,于是,石油管理总局提出可以让学生到玉门油矿实习,在实践中学习。经过半个月的跋涉,1951年7月,抵达玉门后,20人分成两组,方华灿一组11人学习石油钻采机械。这11个同学的组织关系落在玉门油矿钻探大队,时任大队长是我国石油钻井工程开创者之一的史久光,副大队长是军代表范元绶(著名史学家范文澜之子),还有后来成为我国第一代油田老总的蒋鄰湘、我国石油钻井学科的奠基人周世尧。

此后近半年时间,方华灿跟随井队三班倒,吃、住、劳动都与工人在一起。通过井队的实习,方华灿全面了解了钻井技术和钻井机械的结构与工作原理。半年后,方华灿又轮换到学习采油机械。通过与采油工人们一起工作和学习,方华灿对采油机械的构造和维修进行了全面了解。后来,他们还参与了我国从苏联引进的第一部伍德钻机的接收工作,借此机会,通过装配全套钻机,对当时较为先进的钻机进行了全面了解。

1952年5月至6月。方华灿和同学在玉门实习期的最后两个月,大家各自完成了一篇专题总结报告即毕业论文,他们全队11人还集体完成了一本“钻井工艺和钻采机械”的系统总结实习报告,后来这本集子成了清华大学采矿系的临时教材。在这批与方华灿一起响应号召报名学习石油机械的同学中,走出了一批石油战线领导岗位和石油教育、科技领域的领军人才,如曾任石油工业部副部长的李天相,即为其中之一。

心系高校教育 培育石油人才

1952年8月,方华灿从北洋大学毕业,被分配到清华大学新成立的石油系任教。1952年10月,石油管理总局成立“北京石油学院筹备工作组”,方华灿被指派参与北京石油学院的筹建工作,在工作组中,由他编写了向上级申请建立北京石油学院的文件,即“北京石油学院计划任务书”。北京石油学院筹建工作正式开始后,方华灿参与了“北京石油学院建校筹备处”的教师人事工作,一有空就跑教育部,跑燃料部、石油管理总局的人事部门要教师,为北京石油学院成立之初的师资队伍建设贡献了力量。

1953年,北京石油学院成立,方华灿在石油机械系的石油矿场机械教研室工作,在与陈如恒、赵国珍三人一起于清华大学石油系建立起我国第一个石油矿场机械专业的基础上,继续完善专业建设工作。专业建立之初,许多课程都是新开设的,为了完成正规的四年学制的石油矿场机械专业的教学,方华灿系统地准备了有关专业课程、课程设计以及毕业论文等一系列教学环节,他结合自己的学习、实习、实践经验,自己编写讲义,翻译有关的英文、俄文资料。还经常向学生讲述自己在玉门油矿实习的切身感受,引导学生热爱石油专业。

20世纪60年代中期,方华灿开始专攻海洋石油装备,他首先撰写出版了海洋石油装备方面的第一本高校教科书《海洋石油钻采装备与结构》,该书曾获石油部高校优秀教材一等奖。还首先在高校中开设了这门课,并且在高校中建立起了第一个海洋石油钻采设备研究室,招收这方面的研究生,自此,在我国高校中出现了海洋石油装备方面的教学及科研工作。方华灿是我国海洋石油装备领域的开拓者之一,为我国海洋石油装备发展和人才培养倾注了大量心血,做了许多奠基性工作。如今中国石油大学华东和北京两校都建设有海洋油气工程研究机构,两位带头人都是方华灿的学生,同源同根,成就一段佳话。

在治学上,方华灿重实践、重创新、重协作,而严谨则是他对学生们强调最多的。他常说,科研本身是极其严肃、严格、严密的工作,不可有一丝一毫的马虎大意。学生的论文他逐字逐句地批改,每一项实验他都要求一丝不苟、精益求精,不能有半点敷衍失误。他这样要求学生,更是这样要求自己,方华灿曾经说过,“老师上一节课,如果没有讲好可以在下课后总结提高,下次讲得更好些;但是对于听讲的学生来说,他可能只听这一次,不会再有机会听更好的第二次,所以老师必须全力以赴讲好每一堂课。”

60多年来,方华灿为本科生及研究生开设了《石油钻井机械》《海洋石油钻采装备与结构》《机械振动学》《海洋石油钻采设备理论基础》《可靠性工程》等11门课程,培养的本科生成千上万,培养了研究生40多名。

方华灿的弟子、中国石油大学(北京)校长张来斌在《方华灿文集——海洋石油装备进展》序文中写道,“他给人最深刻的印象,是蔼蔼长者、谦谦君子的风度。他淡泊名利、虚怀若谷、心胸坦荡、端方磊落,在为人处事、待人接物上给我们的教育就是以身作则、言传身教。”在方华灿的弟子眼中,方先生是名副其实的“学问之师、品行之师、信仰之师”。

倾心海工装备 科研硕果累累

方华灿紧随石油工业发展步伐,1965年开始转向新领域海洋石油装备。没有书也没有人教,方华灿借助陆上钻采机械的学习经验,抓住机遇,先后于1966年、1973年、1975年、1978年四次参与不同类型海上石油钻井平台的设计、建造、试运转、钻井等工作,在实践中学习,为以后的教学科研积累了实践经验。

方华灿招收研究生以后,有了科研团队,他在“文革”以后开始恢复了科研工作。八十年代初,建立了“海洋石油钻采设备”研究室,开展海洋石油装备领域的科研工作,建立了用于海洋石油工程的模糊概率断裂力学新学科分支,研究课题涉及海洋油气田钻井、开发、生产等大部分装备,在取得丰硕科研成果的同时,也为我国海洋石油装备发展培养了一批优秀人才。

方华灿带领研究室的科研团队,首先开展了“海洋石油钢结构的疲劳寿命”课题的研究,他们按照裂纹扩展的速率,根据断裂力学理论,给出了海洋石油钢结构的疲劳寿命计算的新方法。此项研究成果,曾以“半潜式平台的立柱在随机海浪载荷作用下的腐蚀疲劳寿命计算”为题,在日本东京召开的OMAE国际学术会议等国内外学术会议上宣读论文,也曾在《石油学报》《石油矿场机械》等期刊上发表过论文。总结多年该项目的研究成果,方华灿写出了国内第一本《海洋石油钢结构的疲劳寿命》专著,于1990年出版,并获得山东省优秀图书二等奖,与其相关的研究成果先后获得了山东省及国家教委的科技进步奖二等奖。

方华灿在给出“海洋石油钢结构的疲劳寿命的计算新方法”之后,以“机械可靠性工程”理论为基础,开辟了“海洋石油钢结构的疲劳断裂失效的可靠性评估问题研究”的新的科研领域。方华灿带领科研团队一方面做海洋钢结构用钢的材料强度试验,测试材料强度的概率密度,另一方面到现场进行调研,寻求海浪、海冰载荷的统计规律。此外,还潜心研究编制了可靠性评估的计算软件。通过几年科研工作,研究成果分别获得了山东省及教育部的科技进步奖二等奖,方华灿还专门写出了《石油钻采机械可靠性》一书。

针对我国渤海位于冰区,方华灿将研究领域延伸到冰区海洋石油钢结构。为了开展“冰区海洋石油钢结构的疲劳断裂及其可靠性评估”的科研,他们自主研制出了一套液氮制冷恒低温下疲劳裂纹扩展测量系统(曾获我国专利一项)。他们运用这套测量系统,进行了200多个海洋石油钢结构的构件模型的低温疲劳断裂试验,制作了“冰区海洋石油平台的服役寿命的可靠性评估”的计算软件。用此计算软件,对渤海石油公司的一座已至设计寿命的固定平台进行评估,结论是个别构件略作加强后,仍可延长服役三年,而三年中多生产的原油约值3亿多人民币。该项研究成果曾获得国家科技进步奖二等奖。此外,方华灿还总结低温疲劳断裂试验的成果,写作出版了《冰区海洋石油钢结构工程力学》一书。并同陈国明一起写作出版了专著《冰区海上结构物的可靠性分析》,以此书为核心的研究成果获机械工业科技进步二等奖。

方华灿在研究“海洋石油结构的疲劳断裂问题”过程中,发现“强度与应力”这一对矛盾的两个方面,不仅均具有随机性,而且还有模糊性。因此,他提出了增加考虑模糊性的“模糊概率疲劳断裂失效”的新概念。方华灿带领科研团队,解决了定量描述强度与应力兼具随机性与模糊性的问题,从而使海洋石油钢结构的疲劳断裂失效的可靠性评估,更加全面、准确,更加符合实际。就这样,方华灿建立起了“模糊概率断裂力学”学科分支,出版了《模糊概率断裂力学》专著,为进一步提高海洋石油钢结构的疲劳断裂问题的研究水平,奠定了理论基础。这一成果曾获教育部科技进步奖二等奖。方华灿带领博士生罗延生将“模糊概率断裂力学”理论,应用于解决油气长输管线的安全可靠性评估问题,他总结这一科研成果,写出了《油气长输管线的安全可靠性分析》专著,该著作供不应求,多次再版。

方华灿从事科研,获国家科技进步奖二等奖1项,省、部级科技进步奖二等奖10项,他发表论文约250篇,其中,国外发表40多篇,为SCI和EI等刊物收录的约30篇,他出版专著共15部。1992年被评为国家有突出贡献专家,享受政府津贴。

方华灿1996年退休,他虽离开了工作岗位,却没有离开课堂和学生。退休后,他先后应聘担任中国石油大学(北京)机电工程学院及校级教学专家组组长16年,累积进课堂听教师讲课二三百次。在此期间,除与讲课教师反馈听课意见个别对话之外,为了帮助教师做好教书育人工作,他执笔写出了《论高等学校课堂教学》及《寄语大学生》两部专著出版;还针对“机械原理”及“机械零件设计”两门课进行双语教学,先后出版了英文著作《Mechanism Design》《Design of Mechanical Eemnent》。进入21世纪后,他全力倾注《海洋石油工程》专著的编写,耗时五年,终于在2010年八十岁生日时由石油工业出版社出版。该著作上、下两册共134万字,被评为国内优秀图书,并应荷兰的ELSEVIER图书公司之请,译成英文于2014年由该公司在英国牛津的海湾出版社出版,现已行销于海外各地。2018年7月,载有方华灿有关海洋石油装备的部分论文94篇共计112万字的《方华灿文集——海洋石油装备进展》已由石油工业出版社出版。

如今,耄耋之年的方华灿仍无时无刻不在关心着石油工业发展,关心着国家能源建设的进程,关心着石油高校事业的前进。这就是一位老石油教育工作者的情怀,他的奉献精神和执着态度成为传承给我们的宝贵财富。(代海燕)

参考文献:

[1]张来斌:《学问之师品行之师信仰之师》,载《方华灿文集——海洋石油装备进展》。

[2]赵云峰:《方华灿:中国海洋石油工程学科的开创者》,载2015年第7期《能源思考》。

【 作者:代海燕 来自:中国石油大学报  责任编辑:陈志纲 审核:新闻中心总编室】

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