维度网讯，巴西里约热内卢联邦大学柯柏德学院（Coppe/UFRJ）冶金与材料工程研究生项目（PEMM）的研究人员开发出一种新技术，可更精确地评估管道用钢的抗裂纹扩展能力。该技术由Sergio Luis Gonzalez Assias在其博士论文中提出，重点研究了由分裂（splits），即垂直于主裂纹平面形成的二次裂纹，所引发的内部分离现象对材料性能的影响。

研究指出，分裂现象可能显著改变力学试验结果，有时会导致在实际应用中性能良好的材料被判定不合格。这种拒收可能给行业带来重大经济损失，提高生产成本、降低材料利用率，并损害该战略领域的竞争力。

实验在PEMM的断裂力学实验室（LMF）进行，确立了评估钢材断裂韧性的新标准。断裂韧性衡量材料吸收能量并在断裂前抵抗裂纹扩展的能力。该研究将高精度实验测试与先进数值模拟相结合，深化了对分裂效应的理解，使材料认证过程更加可靠。

Sergio表示，断裂力学的工具旨在确定临界操作条件，如临界压力、最低操作温度以及结构中可接受的最大裂纹尺寸。研究的重点不在于预测裂纹的形成，而是定义安全操作极限，使管道在存在不可避免的不连续性时，仍能无裂纹失稳扩展风险地运行。

除科学贡献外，该研究具有服务巴西工业的应用潜力。通过改进管道系统所用材料的评估方法，该研究提高了分析的可信度、降低了技术不确定性，避免了因不必要的材料更换造成的损失，有助于行业保持高质量、高安全性和创新水平。

据Sergio介绍，这些技术可用于不同类型刚性管道的材料认证，这些管道用于石油、天然气及其他流体的开采、生产和运输。

他指出，在工业规模上，制造完全无缺陷或无裂纹的结构是不可能的。该方法有助于更好地认证用于制造管道的材料，确保更精确地评估抗裂纹扩展能力。关键问题不在于裂纹本身的形成，而是材料抵抗其扩展的能力。

该项题为《石油与天然气行业管道用钢断裂韧性中分裂的影响与处理》（Efeitos e tratamento dos splits na tenacidade à fratura de aços para tubulações do setor de petróleo e gás）的论文由PEMM的Hector Kotik教授和项目合作教授Juan Elías Perez Ipiña共同指导，已被选为代表PEMM参加2026年卡佩斯论文奖（Prêmio Capes de Tese）全国阶段的评选。