李鹤林，材料科学家，石油管材工程专家，中国工程院院士。是我国石油管材研究工作的主要开创者之一。主持完成了“轻型吊环、吊卡、吊钳”、“无镍低铬无磁钢”、“高强度高韧性结构钢”等四项研究项目，获全国科学大会重大科技成果奖。主持完成的《提高石油钻柱安全可靠性和使用寿命的综合研究》、《石油钻铤失效机理及钢技术研究》成果获显著经济效益。

个人履历(毕业院校和工作单位 研究成果 获得奖项 出版专著 历史工作)

人物生平(学而不易 工作分配 研发大、小吨位级轻型“三吊” 解决“钻杆失效”课题 荣誉与工作单位)

成就及荣誉(“钢铁革命” 优秀研发成果 “石油管工程” 优秀专著和应用研发 影响 其他贡献)

主要论著

社会评价(总评 淡泊名利 不畏艰险、兢兢业业 细致工作、认真负责)

个人履历

毕业院校和工作单位

1961年毕业于西安交通大学金属材料及热处理（现改为材料科学与工程）专业，1961年9月至1964年1月在石油工业部钻采机械研究所任技术员，从事石油机械用新材料研究。1964年1月至1988年3月在宝鸡石油机械厂任材料研究室主任、冶金研究所所长、总冶金师等职，从事石油工业用高性能结构材料研究和油田腐蚀与防护工作。1981年起兼任石油工业部石油专用管材料试验中心主任。1988年3月至2002年2月在石油部石油管材研究中心(现更名为中国石油天然气集团公司管材研究所)任主任、所长、党委书记、教授级高级工程师。现任中国石油天然气集团公司管材研究所高级顾问。

研究成果

长期从事石油用钢及石油管工程科技工作，是我国这一领域的开拓者和主要奠基人之一。主持研制10余种新材料，使一批石油机械的质量跃居国际先进水平。他提出“石油管工程”的研究范围及对象，开展了大量系统的、有创造性的研究，20多项成果达国际先进水平，20项（次）获部省级以上科技进步奖，包括国家奖9 项。3项成果被国外一批重要石油管制造公司采用，6项成果被美国石油学会（API）采纳修改标准。

获得奖项

1978年出席全国科学大会，被评为全国先进科技工作者；1988年被选拔为国家有突出贡献的中青年专家；1993年受中国石油天然气总公司科技重奖；1994年获中国科学技术发展基金会孙越崎能源大奖。

出版专著

出版专著5部，在国内外发表论文150篇。专著有《石油用钢手册》、《石油管工程》、《石油钻柱失效分析及预防》、《中国工程院院士文集(李鹤林集) 》、《高强度微合金管线钢显微组织分析与鉴别图谱》等7部。发表论文160篇，代表性论文有：“石油矿场机械的失效分析及反馈”、“Failure Analysis of Drill Pipes, Influence of Internal Upset Contour to service Life of Drill Pipes”、 “石油矿场用低合金钢和合金钢的现状与发展”、“ Failure Analysis and Prevention of Oilfield Machinery, Equipment and Material, Proceedings of International conference on Failure Analysis and Prevention”、“油井管发展动向及国产化探讨”、“油气输送管的发展动向及国产化探讨”、“加强应用基础研究，提高石油管材失效分析预测预防水平”、“石油管工程”的研究领域、初步成果与展望”、“天然气输送钢管研究与应用中的几个热点问题”、“关于西气东输管线和钢管的若干问题”。

历史工作

1978年以来，先后担任石油工业部科技委员会委员、中国石油与石化工程研究会顾问、中国机械工程学会特邀理事兼失效分析学会理事长、中国腐蚀与防护学会常务理事、中国材料研究学会常务理事、陕西省材料研究学会理事长、中国压力容器与管道协会名誉理事长，中国特种设备安全技术委员会副主任、中国设备监理技术委员会副主任、西安交通大学材料科学与工程学院名誉院长等。

人物生平

学而不易

李鹤林，1937年7月5日生于陕西省南郑县协税镇，祖籍湖北襄阳。小学时，家境尚属殷实。进入初中后，由于家境变得十分贫困，读书半年就辍学了。回家两年多，他一边在田间劳动，一边自学初中课程。1953年以同等学历进入高中。1956年考入西安交通大学机械工程系，深受指导教师、著名金属材料及强度专家、院士周惠久教授的教益和学术思想的影响。高中和大学的8年，他完全靠助学金的资助才得以完成学业。对党和政府的报恩思想及艰苦环境的磨炼，使他参加工作后始终有一种强烈的事业心和坚持不懈的工作精神。

工作分配

1961年9月，他从西安交通大学金属材料及热处理专业毕业后，被分配到地处宝鸡的石油工业部钻采机械研究所。随即被派往上海参加石油部援外产品工作组工作。主要任务是协助上海东风机器厂改进B型吊钳等一批石油机械产品的热处理工艺。在近一年的工作中，他潜心钻研，使10余种石油机械产品质量达到技术要求，其中B型吊钳热处理废品率由80%降低到2%，保障了援外产品的质量。1963年11月，石油部借调到北京，在赵宗仁工程师指导下编写《石油机械用钢手册》。他无论白天还是黑夜都拼命干，星期天和假日都不休息，查阅了合金钢方面的图书、期刊140多册，对我国和世界各主要工业国的合金钢状况、特点及发展动向有了全面系统的了解。两年后，《石油机械用钢手册》由中国工业出版社出版了4个分册。

研发大、小吨位级轻型“三吊”

1965年12月的一天，李鹤林见到了大庆“铁人”王进喜后，改变了他的工作目标。他和王进喜在石油部招待所畅谈了3个多小时。临别时，“铁人”紧紧握住他的手，语重心长地说：“直到现在，我们用的‘三吊’还是外国货，这些洋玩意儿肥头大耳，钻井工人到30来岁就干不动了。你们要赶紧研制出我们自己的轻型‘三吊’，把那些傻大笨粗的洋‘三吊’赶下我们的钻台！”。“铁人”的话重重敲打在李鹤林的心上。他回到宝鸡石油机械厂，开始了石油机械用钢的研究开发和吊环、吊卡、吊钳的研制。在“文化大革命”时期极其困难的条件下，凭着他的坚强毅力，小吨位“三吊”两年后诞生了。1970年，他把刚研制成功的两副50吨级小吊环寄给了千里之外的王进喜和他的1205钻井队，应用效果良好，王进喜很快发来了热情洋溢的贺信。在研制出小吨位轻型“三吊”之后，他和同事们又马不停蹄地奔向难度更大的新目标——大吨位轻型“三吊”。经过无数次失败后，终于获得了成功。在研制新型“三吊”的同时，他还研究开发了高强度高韧性结构钢、无镍低铬无磁钢等10余种新材料，并系统地研究了喷丸强化和渗硼、氮化等表面热处理工艺，开展了十几种基础零部件的科研攻关，均取得较好的成效。1977年，他晋升为工程师。

1978年3月，李鹤林出席了全国科学大会。他主持完成的“轻型吊环、吊卡、吊钳”、“无镍低铬无磁钢”、“高强度高韧性结构钢”等4项成果获全国科学大会重大科技成果奖。他本人获全国先进科技工作者称号。乘全国科学大会的东风，宝鸡石油机械厂组建了研究所，李鹤林任研究所副主任工程师兼材料研究室主任。1979年6月，他加入中国共产党。“三吊”的研制成功，使李鹤林和他的试验小组名声大振。

解决“钻杆失效”课题

解决问题

1980年，材料研究室从研究所分离出来，组建了工厂的中心试验室，他担任主任。全国各油田出现的一些恶性事故，特别是钻杆、套管和油气输送管断裂事故，给生产和安全带来了很大威胁。各油田纷纷邀请他们进行失效分析和仲裁。在他的建议下，石油部1981年成立了石油管材试验研究中心，挂靠宝鸡石油机械厂，他任主任。1983年，李鹤林任厂总冶金师。1985年厂中心实验室改称冶金研究所，他兼任所长。1987年，石油部石油专用管质量监督检验测试中心成立，李鹤林任主任。多年来，我国使用的钻杆几乎全部是从国外进口的，每年需花几亿元。长期以来，各油田不断发生钻杆刺穿、断裂事故，造成了重大经济损失。为解决这个老大难问题，1985年李鹤林组织了一个钻杆失效课题组，分赴各油田进行了历时3年的调查，并对200多起钻杆失效事故进行了系统分析研究，终于找到了问题的症结——钻杆内加厚过渡区结构尺寸不合理导致严重的应力集中和腐蚀集中，澄清了国外在钻杆失效领域的一些疑点，并提出了解决问题的办法，首创了双圆弧曲线结构。

事后影响

1987年6月，他和石油部机械制造局赵宗仁副总工程师一起参加了在美国新奥尔良市召开的API第64届年会。他的论文《钻杆失效分析及内加厚过渡区结构对钻杆使用寿命的影响》在大会上引起了轰动。会后，API决定采纳他们的成果，用于修订标准。日本、德国的几家钻杆生产厂也不惜巨资，按照这一成果对原生产线进行技术改造，并邀请李鹤林去指导。石油管材研究中心取得的一系列成果进一步得到了上级领导机关的关心和重视。

1988年3月，石油部决定管材研究中心划归部直接领导，成为直属科研院所。1991年，中国石油天然气总公司决定将石油管材研究中心搬迁西安。1992年5月，西安新址破土动工。他和全所职工辛勤劳动，做到了基建、搬迁和科研三不误。1993 年，石油管材研究中心更名为石油管材研究所。1994年底，一座现代化的石油管材研究所在西安南郊建成。

荣誉与工作单位

李鹤林多次获全国及部、省级先进科技工作者称号；1988 年被选拔为国家级有突出贡献的中青年专家；1992年中共陕西省授予他优秀共产党员专家称号；1994年获中国科学技术发展基金会孙越崎能源大奖。1986年起，李鹤林任石油部（中国石油天然气总公司）科学技术委员会委员。他还先后担任中国材料研究学会理事，中国科协失效分析和预防中心副主任，中国机械工程材料学会理事，中国钢结构协会压力容器与管道协会名誉理事长，中国石油与石化工程研究会西北研究中心副主任及美国石油学会（API）第一委员会委员，美国材料性能委员会（MPC）委员。他是西安交通大学、北京科技大学、四川大学、西安石油学院等院校兼职教授、博士生导师，并受聘上海宝钢（集团）高级顾问。李鹤林长期致力于材料科学与石油工程的结合，在石油材料工程领域做出了重大的、创造性的贡献。

成就及荣誉

在提高石油机械产品质量和寿命的科技攻关中，李鹤林继承和发挥了他的恩师周惠久院士“从服役条件出发”的学术思想，提出了“以失效判据为依据，结构强度和材料强度相结合”的学术观点，并用这一思路对石油机械用钢进行了系统的研究。

“钢铁革命”

建国初期，我国合金结构钢一直照搬苏联钢种，以铬、镍为主。20世纪60年代初，中苏关系破裂后，从苏联进口铬、镍受到限制。1965年，国家经委号召开展一场“钢铁革命”，用国内富有元素代替合金钢的铬和镍。于是，以冶金系统为主，各行业都在研究开发不用铬、镍或少用铬、镍的新钢种。多数单位主要立足于“代用”，因此“代用钢”综合力学性能仅是接近于原钢种，缺乏生命力。六七十年代搞的众多无铬、镍钢种绝大多数中途夭折。李鹤林在这场“钢铁革命”中，从石油机械的服役条件出发，分析、研究了一批关键的、有代表性产品的失效判据，有针对性地研究开发了高强度高韧性结构钢、无镍低铬无磁钢、高强度铸钢等10余种新钢种，把节约铬、镍与提高石油机械产品的质量和寿命相结合，取得了良好的效果，对我国石油勘探开发作出了贡献。这些钢种有强大的生命力，至今仍在使用，有的还列入了国家标准。

优秀研发成果

例如吊环原用35CrMo、40CrNiMo等含铬、镍的调质钢，采用高强度高韧性结构钢20SiMn2MoVa并改进结构设计和进行综合强化后，质量技术指标居国际领先水平。其自重只有苏式吊环的三分之一，而其寿命是美国BJ公司同类产品的1.5倍，是我国首批荣获国家质量金质奖的产品，也是获美国石油学会（API）质量认证并取得了API会标使用权的第一种中国产品。石油完井用的射孔器原用PCrNi3Mo淬火中温回火。

他分析服役条件，找出造成射孔器开裂的主导因素，认为射孔器用钢在高的强度水平前提下，必须有较大的塑性容量，采用20SiMn2MoVA较妥。结果，射孔器寿命提高1倍，并节约材料费30%。再如高强度铸钢用于吊钳和防喷器后，吊钳比国外进口同规格的负荷能力提高1倍，重量降低100多公斤；防喷器比美国同规格的强度提高25%，塑性韧性更好。无镍低铬无磁钢等3种无磁钢用于各型电测车后，解决了油田长期存在的测井磁化干扰问题；高铬耐磨铸铁使泥浆泵缸套寿命提高5倍；活塞杆用钢及表面强化工艺使活塞杆使用寿命提高1倍；对刹车鼓进行失效分析和正确选择材料使其寿命提高2倍；对吊钳牙板进行材料设计试验和热处理工艺研究，寿命提高2倍；高强度易切削防磁钢的研制成功，解决了电测车拉紧螺栓使用中的伸长失效问题。

“石油管工程”

70年代后期，李鹤林的工作重点转移到石油管材方面。他从自己承担的一系列输气管道爆炸等灾难性事故和油井管断裂落井恶性事故的失效分析中，深刻认识到石油管应用方面的科技问题在石油工业中占有十分重要的地位。作为石油管材研究中心的学术带头人，他将石油管应用中的一些深层次问题列为主要研究对象，把深入研究石油管的服役行为和失效机理作为首要任务。在对石油管失效事故大量统计分析的基础上，他认为石油管的服役行为总体上包括力学行为、环境行为及两者的复合。1988年初，石油管材研究中心划为石油部直属科研机构后，在李鹤林的主持下，该中心在原有的失效分析及预测预防等研究室的基础上，增加了管柱与管线力学研究室和腐蚀与防护研究室，几年后又增加了安全评价研究室。石油管的应用基础研究逐步发展为石油管的力学行为、石油管的环境行为、石油管失效的诊断及预测预防三个领域，并成为有机整体，形成了“石油管工程”的新概念。1998年6月，在中国工程院第四次院士大会期间，李鹤林在机械运载学部的学术会议上作了题为《“石油管工程”的研究领域、初步成果及展望》的学术报告。其后，他的专著《石油管工程》出版了。李鹤林在该书前言中阐述了“石油管工程”的形成过程，并强调指出：“石油管工程”致力于研究不同服役条件下石油管的失效规律、机理及克服失效的途径。其最终的目的是提高石油管服役的安全可靠性，延长使用寿命，最大限度避免和减少失效事故，提高石油工业的整体效益。

优秀专著和应用研发

15年来，李鹤林在石油管工程的科技领域开展了系统的研究工作，主持完成国家和部级重点科研项目40余项，社会效益及经济效益都十分可观。其中，《钻杆失效分析及内加厚过渡区结构对钻杆使用寿命的影响》成果在钻杆刺穿孔洞形成机理、应力集中和腐蚀集中的变化规律等关键技术上有重大突破，并建立了“先漏后破”准则，首创了双圆弧曲线结构。这项成果被国外各主要钻杆制造厂采用，新型钻杆使用寿命提高2～3倍。我国每年节省采购费约1亿元。该成果在API第64届年会上受到很高评价，并被采纳修改为API标准。《提高石油钻柱安全可靠性和使用寿命的综合研究》项目包括8个专题。建立了满足“先漏后破”准则的韧性判据=f（JI，ц），建立了钻具寿命各分曲线和判废标准；用人工智能语言构造了钻柱失效安全库和综合统计分析库和计算机辅助失效分析系统。这些工作在前人研究的基础上有了较大的突破和创新。《钻柱韧性判据研究》等5项成果，也被API采纳修订标准。《油层套管射孔开裂及其预防措施的试验研究》，弄清了影响油层套管射孔开裂的主要原因，解决了薄油层开采射孔串槽问题，大幅度延长了油井寿命。《石油钻铤失效机理及钢技术研究》成果被各制造厂采用后，钻铤由过去100%依赖进口，转变为90%以上立足于国内，年节约外汇1400 万美元。提高非调质N80套管韧性水平的研究成果被阿根廷Siderca公司采用后，产品质量达到国际先进水平，该公司支付我方100万美元。

影响

由于他提出的学科方向和研究领域科学正确，石油管材研究所发展迅速，成为国内外有影响的石油管工程研究基地，同时又是石油管材质量监督检验测试中心、国家进出口商品检验局认可实验室、中国科协失效分析和预防中心石油管材与装备分中心、国际标准化组织IS0/TC67/SC1和SC5两个委员会和API第一委员会中方技术归口单位、API螺纹量规检定机构。

其他贡献

60年代起，李鹤林主持完成了四川输气管道爆裂、黄岛油库爆炸起火、塔里木深井井架倒塌等600多项事故的失效分析，提出和完善了“失效分析与反馈”的思路。在他的许多著作中，特别强调失效分析的反馈，把失效分析结论向设计、制造、储运、现场维护和使用等部门的反馈列为失效分析的一个重要环节。在失效分析实践中，他和他的同事们创立了包括全国钻具失效分析网、失效安全库、综合统计分析库和计算机辅助失效分析系统在内的失效分析与反馈闭环系统，使石油机械和管材失效分析工作有重大突破，失效事故大幅度减少。全国钻柱失效事故由1986年前每年1000起左右，下降到1996年250起左右，累计减少直接经济损失近5亿元。他主持的20多起涉外失效分析项目，共向外方索赔400多万美元。鉴于他对失效分析工作的贡献，被授予全国有突出贡献的失效分析专家，并担任中国科协工程联失效分析与预防中心副主任及石油管材与装备分中心主任。

主要论著

1 石油工业部供应制造局，《石油机械用钢手册》，北京：中国工业出版社，1965

2 李鹤林，《钻杆打捞公锥用钢和表面强化工艺及对其使用寿命的影响·热处理》，1975（3）：45-48

3 李鹤林，《开展石油机械用钢及材料强度研究，提高产品质量和寿命·石油钻采机械通讯》，1979（3）：1-17

4 李鹤林，《高铬耐磨铸铁及在双金属缸套中的应用·石油钻采机械》，1980（1）：49-56

5 李鹤林，《喷丸对结构钢疲劳裂纹萌生与扩展的影响·机械工程材料》，1983，7（2）：62-66

6 李鹤林，《石油矿场机械的失效分析及反馈·石油矿场机械》，1983，12 （6）：52-57

7 李鹤林 主编，《石油专用管文集》，西安：陕西科技出版社，1984-1995

8 Li HeLin，《材料学会第一届年会论文集·大截面低碳马氏体钢及合金化、热处理对其强韧性的影响》，北京：石油工业出版社，1996

9李鹤林，《石油机械技术水平调研报告集·石油矿场用低合金网和合金钢的现状与发展》，北京：机械工业出版社，1989

10 李鹤林，《油井管发展动向及国产化探讨·石油专用管》，1997，5（1）：1-8

11 李鹤林，《油气输送管的发展动向及国产化探讨·石油专用管》，1997，5（2）：1-13

12 李鹤林，《“石油管工程”的研究领域、初步成果与展望·石油专用管》，1999，7（1）：1-8

13 李鹤林，《石油管工程》.北京：石油工业出版社，1999

14 李鹤林，李平全，冯耀荣《石油钻柱失效分析及预防》，北京：石油工业出版社，1999

社会评价

总评

李鹤林热爱祖国，热爱党。他一贯兢兢业业、任劳任怨、克己奉公、淡泊名利。他经常将困难留给自己，把方便和荣誉让给别人。

淡泊名利

他是《石油天然气输送用焊管》、《特殊螺纹连接油套管评价与推广应用》等6个项目的课题组长，并且做出了公认的贡献，但在申报国家和部省级科技进步奖时，他坚持退出或降低自己的排名，把荣誉让给年轻的科技人员。在两项国家“973”项目立项时，他尽全力进行了申报，但立项后，他却分别安排年轻科技人员承担。虽然项目承担者名单上没有他的名字，但他对项目的支持却丝毫没有松懈。

不畏艰险、兢兢业业

李鹤林最突出的特点是知难而进，坚持不懈。38年来，他干的事业中，一帆风顺的极少，大多是艰难曲折的。有些项目经过了多次的失败和挫折。在一些节骨眼上，稍有退缩和动摇就会前功尽弃。他认为，再聪明的人，如果没有坚强的意志，没有坚持到底的精神，也会一事无成。在一次新钢种成分设计试验时，高频炼钢炉击穿，1600多度的钢水向他们扑来。一场后果难以预料的重大事故转眼间就可能发生。他和几位老工人一起，勇敢地投入救火战斗。他不顾衣服着火和两腿伤痕累累，坚持排除了险情。还有一次做吊环负荷试验，当油压机的指针指向190t时，“嘣”的一声吊环断了，一节钢棒像出膛的子弹，贴着他的头皮呼啸而去。一个个困难和险情都没有把他吓倒。在研制轻型“三吊”的那几年，他做了多少次试验，记录了多少个数据，熬了多少夜，有多少休息日、节假日不休息，谁也记不清楚了，但有一个大数还记得，那就是为研制一个大致只有几十克重试验用试棒，他们做试验整整用了五六吨钢。

细致工作、认真负责

他在个人出成果的同时，还带出了一批优秀的科技人才。全所科技人员，大都受到他不同程度的指导和培养。对于科技人员送交他审阅的文章和报告，他总要逐字逐句地阅读、修改，甚至包括订正标点符号。在他培养的技术人员中，有两人获部省级有突出贡献专家称号，两名青年技术人员获中国科学技术发展基金会孙越崎优秀青年科技奖。有两名原来只有初中文化程度的技术人员，在他的悉心培养下，一名成长为副总工程师，另一名成为博士生导师。他培养的石油管工程专业的科技队伍正在不断壮大，他孜孜以求的石油管工程事业的美好前景正展现在人们面前！