1973年，承担大庆原油运输任务的管道复线工程在嫩江穿越试压时，在现场的指挥，为赶进度，由于冬季怕结冰，而采用气压试验。那天工作进行到下午4时左右时，随着一阵震耳欲聋的巨大响声，人们发现管线上有两公里长的管道被破坏断裂。爆破事故发生后，潘家华被派往现场进行调研。北方的冬季寒风肆虐，嫩江冰冻三尺，两岸积雪过膝。在两公里的管道穿越段，爆管却使雪崩土翻，钢管碎片散落满地。钢管是国家用非常宝贵的外汇从日本进口的，经试验完全符合标准，但在试压时怎么会爆炸呢？潘家华在积雪中艰难地行走，认真查看了现场，发现裂纹扩展数百米，全部是脆性断裂，这究竟是怎么回事？他百思不得其解。由于现有材料力学理论解释不了这一现象，使调查工作陷入了困境。强烈的事业心和责任感使潘家华心里不安，他默默地要求自己：决不放弃对这次爆管事故的分析，要下决心解决这一难题，让钢铁巨龙的任何一个部位都是健康的、良好的。揣着这个愿望，潘家华又开始了新的研究。
回到设计院，潘家华开始大量查阅各国有关钢材、管道的资料。国际上研究金属断裂是从飞机翅膀的突然断裂开始的。可是由于种种原因，这种理论都根本无法解释管道的断裂问题。几个月过去了，他一无所获。夜深人静，潘家华怎么也睡不着，他辗转反侧，苦苦地思索着。外国有人研究过断裂力学，用它能否破译金属突然破裂之谜？潘家华一下兴奋起来，他从床上一跃而起，打开笔记本，沿着这一思路仔细地记下了自己的设想。
力学对许多人来说是一门头痛的学问，它需要坚实的高等数学基础，潘家华在北洋大学学习时对力学就有着深厚的兴趣，并以优异的成绩学完了这门课程；在清华大学任教时，他又讲授过这门课。管道创业初期，企业的资料是很有限的，根本不能满足潘家华研究的需要。潘家华为搞清嫩江事故的原因，他曾利用到北京出差的机会，到北京图书馆、力学研究所及一些高等院校查阅国内外关于断裂力学的论著。断裂力学在七十年代初期还仅是一门刚刚开始的前沿科学，潘家华经过一段刻苦努力，掌握了断裂力学在当时的全部领域并将之用于管道工业上。他判断嫩江穿越是一次脆性断裂事故，并明确提出解决办法。潘家华接受我国科学部门的邀请，先后在北京、广州、上海等地作学术报告。近年来还应邀在清华大学，上海交通大学、北京石油学院以及一些大型企业（如宝钢、武钢等）作过有关管道断裂问题的报告。
在管道断裂问题的研究过程中，潘家华得到石油管道局职工学院王茂棠教授的大力协助。他在职工学院建立了三个试验场地，分三个课题进行研究。经历了三个寒暑的反复交替，做了500多次试验，取得了7000多个数据，终于掌握了管道、储油罐断裂的规律。
这项课题的研究成功，看似偶然，但偶然中却存在着极大的必然性。只有具备了深厚的知识功底和掌握了广博的知识网络的人，才能在偶然的瞬间爆发出智慧的火花。潘家华在兴奋之余没有忘记自己的职责，他立即将这一研究成果运用到管道建设的实践之中去，使我国上万公里的长距离输油管道和近千万立方米的储油罐时常发生的断裂事故连续十几年减少到零。
为扩大这一成果的应用，潘家华在管道局职工学院专门开设了断裂力学课程《断裂力学在管道储运工程上的应用》；在他任兼职教授的五所大学的讲台上，他结合自己的亲身体会讲授断裂力学理论，培养了一批又一批新人。
潘家华是第一个将断裂力学的概念引入我国油气管道储运工业中的人，他先后发表有关论文28篇，并著有《油气管道断裂力学分析》一书。他应中国科协要求，先后在北京、上海、广州等地举办过讲座，使我国的管道断裂力学研究居于世界先进水平。
对油气管道断裂力学的研究，使潘家华进入了一个全新的领域，思维更加创新，眼界更加开阔。他陆续发表了一系列的与管道断裂力学有关的专著和论文，他写作的《油罐及管道强度设计》一书至今仍是高等院校储运专业的教科书。他所主持的钢管管材、油罐技术规范等都渗透了断裂力学的观点，并且以此观点分析研究了管道和储油罐事故。1983年在瑞士召开的欧洲管道会议上，他发表的《关于管道断裂的一些问题》一文，被评为优秀论文的第二名。
潘家华在管道建设运营的实际中发现管道轴向应力按规范的理论计算与实际不符。于是，他提出了“在埋地管道强度设计中引入嵌固度的概念”。这一理论由管道职工学院的肖冶、王茂堂教授及十多名教师在实验室进行模拟试验及现场实测证明“嵌固度”的概念完全正确。他们还找出“嵌固度”的具体数值。这一理论被中国工程建设标准化协会接受，并写入了《埋地输油气钢管道结构设计规范》。该规范称：管道局总工程师潘家华早在1985年就对“管土嵌固模式”提出质疑，并提出了约束度的概念。这一观点在美国《管道工程》杂志上作了详细介绍，为国际管道界所承认，并一举领先世界先进水平，被美国人才协会授予“荣誉杯”奖。
在笔者的书桌上，有一本中国石油工业出版社1993年10月出版发行的潘家华专著的《油气储运工程论文集》，这本书是潘家华若干著作中的其中一册，书中选了他近20年来在国内外发表的论文40篇。现将该书内容提要、作者简介和李天相为这本书所写的序如实摘录，可以从三个不同的侧面了解潘家华。
（京）新登字082号
内容提要：本论文集荟萃了著名的油气储运工程技术专家——潘家华撰写的论文40篇，主要论述我国管道工业的发展历史、现状和未来；大型储油罐的设计、施工和可靠性分析；长输管道的选材、强度计算和断裂分析。作者应用断裂力学的理论，分析了长输管道脆性及韧性断裂破坏现象，探索了裂纹失稳扩展的规律，研究了储油罐大型化以后，在强度计算和焊接技术方面出现的新问题。该书理论精湛、深入浅出、视野开阔、资料翔实，是一部集科学性、实用性、指导性和可读性于一体的科技文献。
文集不仅适用于油气储运界的技术人员，而且对石油化工、给排水、煤气供应、热力管网、输煤管道等部门的技术人员和有关高等院校的师生有重要的参考价值。
作者简介：潘家华，教授级高级工程师，1930年3月31日生于江苏省苏州市，1952年毕业于原北洋大学机械系。现任中国石油天然气管道局总工程师，兼任上海交通大学、天津大学、石油大学、解放军后勤工程学院、抚顺石油学院教授，中科院金属研究所客座研究员，中国石油学会常务理事，中国石油协会储运协会理事长，《油气储运》杂志编委会主任。自70年代以来，潘家华同志参加了我国大部分长输管道工程的勘察、设计、研究、审核、施工、运行、技术改造以及重大事故的处理工作，先后赴美国、日本、加拿大、意大利等国考察、讲学。在我国长输管道工程中建树累累，著述丰厚，出版了《圆柱形金属油罐设计》、《油气管道的断裂力学分析》和《油罐及管道强度设计》三本专著，在国内外科技杂志上发表论文七十余篇。1972年大庆至铁岭复线工程嫩江穿越处试气时发生脆性断裂，裂纹扩展100米以上，引起了他的注意，联系到国外一些管线上出现的类似现象，成功地应用断裂力学的理论对这一现象进行分析研究，探索了管道脆性断裂破坏、失稳扩展的规律，对于长输管道的设计、施工和制管工艺有重要的指导意义。他通过对油罐断裂破坏现象的分析，指出了油罐大型化以后在强度计算和焊接技术上出现的新问题。1985年6月在《油气储运》杂志上发表了“埋地管道强度设计中存在的一些问题”一文，提出了“约束度”的概念，对埋地管道的嵌固理论进行修正，这一理论使管道设计更加经济、安全。国务院表彰他为发展我国工程技术事业的突出贡献，发给政府特殊津贴。他的名字曾被“世界名人录”、“有成就的男士”、“国际名人字典”、“世界500名人物”等十家世界名人录入选。
序：石油和天然气的管道输送是发展石油工业必须解决的重要课题之一。40年前，原石油管理总局决定在北京石油学院机械系设立储运教研室和储运专业，负责培养发展石油工业所需的储运人才。现在看来，这项决定适时地为储运人才的培养作了组织准备。40年来，经过有关院校的逐年培养，这股涓涓细流已经汇成宏大的油气储运队伍，人才已遍布全国油气生产和应用的各个行业和地方，为我国石油工业的发展做出了重要贡献。潘家华同志是当年北京石油学院的一位青年教师，在40年的艰苦工作中，随着石油工业和石油储运事业的发展壮大已成为中国石油天然气总公司管道局的总工程师。他参加了几乎所有重要管道的建设，是一位具有坚实理论基础和丰富实践经验的管道工程专家。潘家华同志撰写了大量的有关管道工程的科技论文，这个文集荟萃了他近20年发表在国内外的40篇论文。它涉及管道强度计算、管道的断裂破坏及失稳扩展、管道用钢的可靠性分析、管道的试压及无损探伤问题以及大型油罐在强度计算和焊接技术上出现的新问题。这些论文是潘家华同志的科学研究和实践经验的总结，也在很大程度上反映了我国油气储运技术的成就和发展。
当前，我国石油工业正处于一个新的发展时期，联接东部各油区的输油干线已运行了20余年，将陆续进行更新改造。中部川陕油气区不断发现新的资源，有必要建设几条新的重要管道。西部各油区的勘探开发，也需要建设新的管道。特别是中西部的管道建设，面临着的条件十分复杂，不可避免地要穿过几个剧烈活动的地震带，对管道可靠性要求极高，需要采用比以往任何管道都要严格的技术规范、管道用钢规范和工程质量保证体系。这些在这本文集中都已涉及。另一方面，我国炼油工业的加工量已经超过一亿吨，但是，在成品油一次运输中，管道输送量占的比重极小。为了减少铁路运输的负担，早已有过不少建设成品油管道的呼吁。现有的成品油管道也面临着要在极严酷的自然条件下进行技术改造的任务。
很明显，随着石油和石化工业的发展，管道行业也进入一个新的发展时期，这本文集的出版，对更好地解决我们面临的工程技术问题无疑是有益的。我们希望通过这本文集的出版，更加活跃管道事业的学术活动，推动管道技术更快的进步，跟上国民经济深化改革的需要，跟上石油工业发展的需要。这也是文集作者的愿望。由于管道技术是一项跨行业、跨部门的技术，这本文集阐述的内容对石油化工、给排水、煤气供应、热力管网、管道输煤等方面也有重要参考价值。李天相（原石油部副部长、中国石油天然气总公司副总经理、中国石油专家咨询委员会主任——笔者注）1992年10月12日。
仔细阅读，细细咀嚼由原石油部副部长李天相亲自做序的这本《油气储运工程论文集》，我们的确可以了解潘家华踏遍青山人未老的管道情愫。凭着自己的勤奋和智慧，潘家华为祖国做出了巨大贡献，同样也得到了党和人民的信赖。1984年4月，潘家华被任命为中国石油天然气管道局总工程师。从此，潘家华身上的担子更重了。“七五”、“八五”期间，在潘家华的主持和组织领导下，管道系统完成了大量科技成果，其中获国家级科技进步奖6项，省部级科技进步奖54项。结合自己的工作实践，潘家华提出了“向低输量做斗争，实现密闭输送”的观点，并组织技术攻关，使我国的管输工艺技术取得重大突破。对于输送高凝、高粘、高含蜡的热输原油管道，低输量界限受热力条件的限制。随着我国东部油田产量的逐渐下降，“低输量”甚至“超低输量”一直是困扰管道企业的一大难题。潘家华当时作为项目领导小组组长，组织了向“低输量”做斗争的技术攻关，研究出采用“加剂热处理”输送的新型输送工艺技术。这项技术首先在位于西北的马惠宁管道上试验并取得成功，不仅使这条管道在“低输量”下安全运行，而且获得年节能效益百万元，同时使这条管道成为我国第一条实现常温输送的原油管道。该项目荣获国家先进科技奖。此后，潘家华又不断地总结经验，组织对该项目不断完善，又相继在中洛、濮临、鲁宁、秦京等多条原油管道上推广应用，均取得了比较满意的效果。据不完全统计，该项技术成果到目前已累计创效益达数亿元。使我国热输管道工艺水平居世界领先地位。该项技术成果还为1998年苏丹管道工程的投标成功提供了技术支持。
在潘家华的建议和主持下，通过科技攻关，我国已有多条管道实现了密闭输送，解决了一系列的技术问题。以铁秦（铁岭至秦皇岛）线为例，年节电1235万千瓦时，节油2694吨。铁秦管线密闭输油技术研究获国家科技进步三等奖。潘家华最讲实效，他注重科技与生产的结合，坚持理论指导实践，针对管道运输耗能高和不安全因素多的问题，组织了大量的开发和新技术应用。广泛采用节能措施，十年间累计节约原油170多万吨，节电9.5亿千瓦时。潘家华用自己的实际行动，实践着他报效祖国的诺言。
潘家华不仅对管道颇有研究，而且对管道运输的重要组成部分——储罐也有很深刻的认识，他曾经参加了我国第一台浮顶油罐设计。那是在1975年，国家决定在鲇鱼湾建造一座储油量为30万立方米的大型油库。潘家华作为设计代表被派往现场配合施工。为了确保工程质量，他和工人一起吃住在工棚里。经过大家的共同努力，鲇鱼湾油库按时竣工，并被评为全国优质工程。潘家华专门写了技术总结，由当时的大连“八三”工程指挥部出版，至今仍是油罐施工的重要参考资料。有了组织建设5万立方米储油罐的实践经验后，潘家华没有满足，更没有停步。他利用自己赴日本考察油库和讲学的机会，积极倡导和推动以采用技贸结合的方式与日本共同设计10万立方米储油罐，使我国的储油罐建设技术上了一个大台阶，目前设计施工水平仅居美国、日本之后，数世界第三。所著的圆柱形金属油罐设计一书，不仅成为设计和施工人员的工具书，而且还被评为中国优秀科技图书。为我国大型油罐建设水平的提高做出了突出贡献。
