中商产业研究院2017-01-09
为深入贯彻《“十三五”国家科技创新规划》和《质检科技创新“十三五”规划》，充分发挥科技进步对全面提升特种设备质量安全与节能环保水平、促进经济社会发展的支撑引领作用，特制定本规划。本规划阐明了特种设备安全与节能科技工作的指导思想、基本原则、发展目标、重点领域和任务、重大项目建议和保障措施等，是“十三五”时期特种设备安全与节能科技工作的行动指南。
一、特种设备安全与节能工作在促进经济社会发展中的作用
特种设备涉及社会生产和人民生活的各个方面，是民生保障的重要设备和设施，是工业生产的重要基础装备。近年来，随着经济社会的快速发展，我国特种设备数量增长迅速。截止2015年底，我国特种设备总量达1100.13万台，另有气瓶13698万只，压力管道43.63万公里。特种设备安全与节能工作贯穿特种设备设计、制造、安装、使用、改造、修理、检验、检测等全生命周期的各个环节，其整体成效反映了一个国家的工业化水平和科技进步总体状况。随着特种设备与国民经济发展的关系越来越密切，特种设备安全与节能工作在社会经济发展中的促进作用不断增强。
特种设备安全是国家安全生产和公共安全的重要组成部分。特种设备涉及生产、生活的方方面面，且因其本身固有的危险性和公共安全属性而被纳入国家强制性安全监督管理的范围。特种设备一旦发生事故或者故障，不仅会造成人员伤亡和财产损失，同时会引起社会的广泛关注，产生恶劣的社会影响。因此，特种设备的质量可靠性及其安全运行和使用，直接关系到人民群众的生命、健康和财产安全，在国家安全生产和公共安全中占有重要位置。
特种设备节能是国家资源节约和环境保护的重要组成部分。节约资源、提高能源利用效率，保护环境、减少污染物排放是我国的基本国策。特种设备中的锅炉、换热压力容器、电梯、起重机械等产品，在使用过程中能源消耗量或者转换量大，具有较大的节能减排空间。因此，加快推动和落实特种设备节能减排、绿色发展，将对我国实现节能减排目标，改善环境质量，建设生态文明，促进低碳经济发展具有重要意义。
国民经济和社会发展“十三五”规划要求，围绕“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。“五大发展理念”对特种设备安全与节能工作具有很强的战略指导性，提出了更高要求。因此，不断提高特种设备安全和节能水平，防止和减少事故，对于维护人民生命财产安全和经济运行安全，促进经济社会又好又快发展，具有重大意义。
二、“十二五”特种设备安全与节能科技工作回顾
特种设备安全与节能工作必需依靠科技进步和科技创新。“十二五”期间，特检科技紧紧围绕“抓质量、保安全、促发展、强质检”工作方针，运用战略思维与系统思想，把提高自主创新能力摆在突出位置，圆满完成“十二五”科技发展目标任务。基础和创新能力明显提升，为特种设备安全状况进一步好转和节能减排、国民经济平稳运行发挥了重要的技术支撑作用。
（一）科研投入显著加大
“十二五”以来，围绕着保障特种设备长周期安全高效运行一体化技术体系的建立，在材料性能评价、失效机理、安全高效设计、检测和监测装置、安全评价、剩余寿命及风险评估和工程应用等方面，特种设备行业共承担国家科技支撑、863、重大仪器、科技惠民、“双打”等12个项目25个课题，获得国拨经费13359万元；承担质检公益项目50个，获得国拨经费9537.80万元；承担国家自然基金、万人计划和国家出版基金项目5个，获得国拨经费230.6万元；总共获得国拨经费23127.4万元。此外，借助特种设备科技协作平台，特检机构由“外部输血”到“自身造血”，由“靠天吃饭”到“众筹创业”，承担国家质检科技项目200多项，科研投入累计超过5亿元。
（二）能力建设明显增强
“十二五”期间，组织搭建特种设备科技协作平台和创新技术联盟，包括先进无损检测技术及仪器系统、特种设备检验检测和游乐设施产业技术创新战略联盟等，通过集中优势力量，攻克共性难题，提升行业整体科研水平。同时，建立2个成果推广转化基地，利用成果推广转化基地带动各项科研成果被行业认可和使用。建立质检总局特种设备安全与节能、无损检测与评价2个重点实验室，以及油气管道、结构健康监测2个工程技术研究中心。通过组织高水平基础研究和应用研究，聚集和培养优秀科技人才，开展学术交流，促进成果转化，加强人才队伍建设。“特种设备安全检测与评价创新团队”入选国家重点领域创新团队。团队面向国家需求和学科前沿，围绕特种设备安全领域的若干科学问题和关键技术开展了深入和全面的研究工作。
（三）科技水平大幅提高
“十二五”期间，在埋地管道、重要承压设备、成套装置、超临界电站锅炉、机电类特种设备的设计建造、检测监测、诊断评价和法规标准支撑以及特种设备科学监管等关键技术方面取得了重要进展，解决了特种设备生产、检测、诊断、监管的多项关键技术，初步建立了我国特种设备的安全保障技术体系。一是攻克了埋地管道、站场和穿跨越管段事故预防的共性突出问题，完善了输油输气和城市燃气管道事故预防技术与风险评价标准。二是针对过程工业重要承压设备，提出了基于全寿命失效模式的设计制造技术理念和方法，使得我国率先由在役阶段的风险评价与控制迈入了以全寿命风险识别、预测与控制为基准进行设计制造的新时期。三是初步建立了以“预知检测”和“动态风险管理”为技术核心的大型承压类成套装置安全保障技术方法体系。围绕电站锅炉事故预防，突破了耐热材料材质差异评估、蠕变、疲劳、氧化、腐蚀和变形失效机理分析、寿命评估等一系列重大工程技术难题。四是解决了机电类特种设备检验检测、风险评价、安全评估和故障诊断方面的一系列技术难题，建立了机电类特种设备事故预防关键技术体系框架。五是声学和电磁等无损检测新技术研究取得突破，开发了多台检测仪器设备和多项新方法，制修订完成了重要国家和行业系列无损检测标准，实现了3项ISO标准立项。六是法规标准体系不断协调和完善，特种设备安全技术规范大规范建设取得成效。七是安全监管理论不断丰富和创新，提出了基于风险的安全监管理论、相关技术方法及改革路径，推动了我国特种设备科学监管水平的全面提升。
“十二五”期间主要成果已在全国大量特种设备的检验检测、风险评价、寿命预测等方面进行了工程应用示范，为完善特种设备事故预防技术体系、改革创新安全监管体制机制、建立特种设备安全科技发展长效机制，发挥了重要的科技支撑作用，取得重大社会和经济效益。取得的科技成果获得国家科技进步一等奖1项，二等奖2项，省部级1等奖6项、省部级二、三等奖百余项。我国特种设备安全与节能科技水平与国际先进水平差距日益缩小，基本实现从“跟跑”到“并跑”、个别“领跑”的跨越式发展。
（四）服务发展成效显著
“十二五”期间，特检科技注重服务国家经济社会发展，在保障国家安全、促进产业升级、保障和服务民生等方面，取得了突出成效。特种设备安全与节能技术水平不断进步，多项关键技术取得突破，为基于风险的特种设备事故预防，大型高参数高危险性承压设备和成套装置安全、长周期运行，机电类特种设备安全使用和降低故障率等，提供了有力的技术支撑和保障。“十二五”期间，在特种设备数量增长70%的情况下，万台特种设备死亡率从“十一五”末期的0.67下降到“十二五”末期的0.36，下降幅度为46%，全国未发生重特大特种设备安全事故，特种设备安全状况达到中等发达国家水平，完成了“十二五”规划确定的目标。节能工作也取得重大进展，高耗能特种设备节能监管工作顺利推进，节能减排攻坚取得初步成效。科技支撑体系的不断加强和完善，为特种设备安全与节能事业发展提供了良好保障。
三、“十三五”特种设备安全与节能面临的形势与科技需求
（一）“十三五”特种设备安全与节能面临的形势
特种设备安全与节能是国家十大产业振兴和新兴产业发展的重要基础和支撑。随着国家长输油气管线和城市燃气管网、战略石油和天然气储备库、大型煤化工装置、1000万吨炼油和100万吨乙烯等重大石化成套装置、超临界和超超临界大型火电机组等重大工程的建设，以及需要超大吨位吊运作业的国家重大工程项目、超高层楼宇、更加新奇刺激游乐设备和更大跨度更大运量景区载人设备的建设和建造等，特种设备总体上向着更加大型化、复杂化、高参数化和节能环保等方向发展。而设备工况条件日益苛刻，带来了新的安全隐患和急需解决的问题。人们对特种设备可靠性要求不断提高，国家节能减排任务愈加紧迫和艰巨，都对现有监管和检验模式及相应的技术能力，提出了严峻挑战。“互联网+”和大数据时代的到来，也给特种设备安全与节能工作带来了新的挑战和机遇。
1.提高安全质量水平更加需要科技保障
特种设备的安全问题，事关经济发展和民生和谐安康，是社会关注的热点。电站锅炉、采暖锅炉、液化石油气钢瓶、城市公用管道等承压类特种设备服务千家万户，电梯、车用燃气气瓶、大型游乐设施和客运索道等特种设备与广大人民群众的日常出行和休闲娱乐密切相关，工业生产使用的各类特种设备也都直接或间接地影响着人们的安全、健康和生活质量。随着我国社会经济的快速发展、城镇化的加快和人民群众生活水平的不断提高，社会大众对特种设备安全和质量的要求不断提高，风险意识不断增强，对特种设备事故、故障的容忍程度在降低。而特种设备运行参数不断提高，新产品新技术不断涌现，新的未知风险和隐患也随之而来。新的形势发展对特检科技提出了更高的要求，科技进步对于安全保障的支撑作用更加凸显，“保安全，促发展”的任务更加艰巨。
2.实现节能减排目标更加依靠科技进步
作为国家节能减排工作的重要领域，锅炉、换热压力容器、电梯、起重机械等高耗能特种设备占特种设备总量的一半以上，节能空间巨大；促进传统产业升级、淘汰落后产能、推动能效水平提高，任务繁重。要实现高耗能特种设备节能减排指标，同时满足使用需求和安全要求，使其安全性与经济性有机结合、协调统一，则更加要依靠科技进步。要加快淘汰落后工艺、技术和装备，同时依托先进技术的引领，组织对关键技术的研究与突破，提高能源转换效率、开发高效换热技术、降低设备物耗和能耗、优化控制技术、加强能量回收再利用，加强节能减排成套装备的研发和推广应用，建立和完善能效测试与评价技术体系，在节能减排监管领域集成物联网等先进信息技术，为推动高耗能特种设备节能工作提供重要而有力的科技武器。
3.推进安全监管和供给侧改革更加需要科技支撑
多年来，我国已建立形成了针对特种设备全过程的安全监管制度，不断健全法规标准、安全责任、动态监管、风险管理、科技支撑和绩效评价等工作体系，在各方的共同努力下，特种设备安全与节能工作成绩显著。但也应当看到，特种设备安全监管工作仍存在一些深层次的矛盾和突出问题。我国已是特种设备的生产和使用大国，一方面产能过剩十分突出，如何做好特种设备生产供给侧的改革，优化产业结构，是一个需要深入研究的问题；另一方面，安全监管和检验力量不足与设备数量快速增长的矛盾也日益突出，监管方式、机制不够科学，相关责任和作用未能充分落实和发挥。因此，安全监管体制机制和生产与检验供给侧改革势在必行。要推进改革的落实，建立与社会主义市场经济相适应的以多元共治为特征、以风险管理为主线的中国特色特种设备安全治理体系，推进治理能力现代化，就更加要求提高科技创新能力，为改革提供从基础理论到具体技术路径的全方面支撑，以科技手段提升安全监管能力。
4.紧跟世界技术浪潮更加依靠科技创新
当今世界科技发展日新月异，新材料、新产品、物联网、大数据、云计算等新科技的不断涌现，信息化、网络化、智能化在传统产业的不断深化和扩展，都已深刻改变着世界，同时也对特种设备安全与节能技术发展产生了巨大影响。新一代信息技术与特种设备设计制造、检测监测、安全监管不断融合、应用，正在催生新的业态和模式；特种设备新材料、新工艺、新技术出现对现有安全与节能技术提出了新的要求和挑战。世界科技新浪潮必将推动特种设备安全与节能技术的创新和发展，要紧跟世界科技新浪潮，必须坚持创新驱动发展战略，引领特种设备安全与节能技术研究和应用水平不断适应新科技时代的需求和挑战。
（二）“十三五”特种设备科技需求分析
根据《质检科技创新“十三五”规划》、《“十三五”特种设备安全与节能发展规划》和《特种设备安全监管职能转变顶层设计方案》对特种设备科技提出的要求，全盘考虑到我国目前特种设备安全与节能面临的形势，提出“十三五”期间我国特种设备安全与节能工作九个方面的科技需求。
1.基础理论与共性技术
安全基础理论与共性技术是特种设备安全与节能水平不断提升的根基和保障。虽然我国在特种设备安全基础理论研究方面不断创新，共性技术研究也取得突破，但还有很多方面存在空白或欠缺。特种设备安全保障基础理论与共性关键技术研究还比较薄弱，尤其在机电类特种设备方面还几乎是空白；在用特种设备系统健康管理基础理论和特种设备系统节能减排基础理论才刚刚提出，其理论内涵还有待丰富，一些关键技术研究尚未起步；极端复杂工况下承压设备典型材料和新材料的基础性能、损伤机理及损伤演化规律尚未完全掌握，承压设备新材料和异种钢焊接接头失效机理还有待深入研究，移动式承压类特种设备复合材料、低温绝热系统、功能及复杂载荷下的损伤模式和典型机电类特种设备的损伤、故障和失效模式尚不完全清楚。
2.设计制造技术
设计制造是特种设备质量和安全的根本保障。我国已是特种设备生产和使用大国，但总体上仍未摆脱大而不强的局面，在自主创新能力、信息化与智能化水平、产品可靠性等方面还有较大差距。基于故障朔源诊断等使用信息的特种设备设计与建造技术研究尚未开始；基于失效模式的特种设备设计与建造技术，基于可靠性的特种设备制造质量控制技术，机电类特种设备的风险和安全完整性等级（SIL）分析技术，特种设备数字化、网络化和智能化设计与制造技术，特种设备智慧控制技术等都处于起步阶段，还不能满足产品设计和生产要求；另外，重要典型机电类特种设备设计创意不足，其许多重要关键部件仍依赖进口，国产零部件可靠性仍需提高，对这些零部件产品国产化需求十分迫切。
3.在用设备健康与安全管理技术
保障特种设备安全是特种设备科技工作永恒的主题，特种设备使用过程的健康管理是保证设备安全和经济运行的关键。特种设备健康管理理论、方法和技术需要开展深入研究并取得突破，风险分析与评价、检验检测、状态监测和故障诊断、维护保养和维修等技术在设备健康安全运行中各自发挥的作用和相互关系有待理顺；承压类特种设备定量风险评估与完整性管理技术还需要深入研究；机电类特种设备的失效在特种设备及其关键部件的寿命评估中，并没有针对不同部件的主要动态工况开展寿命评估研究，或者只考虑单一的损伤机理，没有考虑复杂的综合因素。在多机理、多参量、大数据条件下的概率安全评价技术水平和寿命预测的准确性有待进一步提高。基础研究还需加强，半定量和定量风险评估方法研究还需深入。
4.检测与监测技术
检测与监测技术是发现特种设备存在隐患和缺陷的必不可少的方法和手段，基于物联网和大数据技术的结构健康监测和状态监测与故障诊断是未来的发展方向。针对特种设备制造、安装和使用不同阶段，目前在特种设备智能传感器与数据智能采集捕捉器，新材料性能检测与评价，特种设备原材料制造多参数自动化在线检测，非金属材料熔接与粘接性能的检测与评价，大型承压设备不停机快速无损检测与评价，埋地压力管道不开挖腐蚀与泄漏内部和地上检测，特种设备结构健康监测，机电类特种设备不拆卸快速无损检测与评价，机电类特种设备状态监测、故障诊断与预警，基于互联网和大数据的云检测、智能检测与智慧检测等多项关键技术和方法研究及仪器设备开发等方面还不能满足特种设备生产和使用过程中的健康、安全和节能管理的需求。
5.节能减排技术
节能减排是我国的基本国策，特种设备节能减排在我国节能减排中发挥关键性的作用。我国特种设备节能减排技术已经取得明显进步，在产品绿色设计制造方面初步形成轻量化设计制造基础技术，已经形成高效环保关键技术、高效换热技术，能量回收利用技术，特种设备能效检测技术取得明显进步，但在特种设备系统节能理论和技术方面还是空白，在绿色制造关键技术、污染物减排技术、装备成套技术、智慧控制技术、能效检测、监测与评价关键技术等方面仍有很大的发展空间，还需要加强科技投入和研究工作；在目前的环保压力下，仍急需在一些特种设备先进节能技术、能效环保智能监测技术、高效能源转化与大气污染物减排关键技术、高效换热技术、能效快速检测与评价关键技术、基于网络化的特种设备能效及环保监测技术等方面取得突破。
6.信息化技术
数字化、网络化、智能化和智慧化是中国制造发展的必由之路，信息化也是提高特种设备检测监测水平和安全与节能科学监管效率与水平的重要手段。我国已初步建立了从国家到地方的多层级特种设备安全监管信息化体系以及包括设计、制造、安装、使用、维护直至报废的特种设备全生命周期信息化体系。但是，这些系统在地域上还是分散的，在功能上还相对单一，在许多方面不能满足政府安全监察、企业产品质量提升与广大人民群众对特种设备安全运行的需求。因此，“十三五”期间，急需提出特种设备信息化体系顶层设计方案，研究建立相应标准体系，攻克多层级特种设备安全监管体系数据交换与共享关键技术、特种设备数据采集标准化技术、特种设备重要数据挖掘分析与处理技术等，建设特种设备设计、制造、安装、使用、检验检测等全国大数据中心，为政府监管决策、企业改进设计和服务质量、检验机构聚焦检验重点和社会了解特种设备安全状况提供服务。
7.科学监管支撑技术
特种设备数量多、增长快、使用面广，提高特种设备安全和节能监管水平不能依靠人海战术，必须依靠科技创新。目前，我国正在推进和致力于实现特种设备安全治理体系和治理能力现代化，特种设备安全监管工作正在朝着科学监管的方向迈进。在此进程中，急需开展相关基础理论、技术方法与平台建设的研究和应用，在完善特种设备安全法治，落实企业主体责任，改革创新监管模式，增强服务发展能力，深化检验工作改革，发挥社会力量诸方面，提供必要的技术支撑，以解决特种设备安全监管工作存在的深层次矛盾和突出问题，为实现改革既定目标提供强有力的技术保障。目前，我国在特种设备宏观安全风险防控理论，特种设备宏观安全风险预警模型，特种设备安全多元共治机理及运行机制，特种设备市场准入、分类监管、现场监察体制机制优化，检验模式优化，大数据理论及方法在特种设备安全监管的应用，特种设备安全和节能监管及预警平台的搭建等诸多方面尚有大量空白和问题，“十三五”期间亟需在上述方面取得突破。
8.事故防控与应急处置技术
减少事故是特种设备安全监管的核心目标。我国特种设备事故防控与应急处置技术的基础研究相对薄弱，在特种设备风险指标体系与事故预警技术，事故应急预案体系、事故应急处置辅助决策系统、应急处置技术及装备、应急培训演练虚拟现实技术、应急平台建设，事故分析关键技术、事故和故障数据采集、挖掘与分析技术等多方面，还存在较大的差距。“十三五”期间，急需在特种设备事故预警、应急救援机制和技术保障体系，特种设备事故分析与仿真评估关键技术，特种设备事故应急救援装备，应急处置和预警平台的搭建等关键技术和装备方面取得突破。
9.法规标准体系建设
法规标准是特种设备设计、制造、使用、检测监测、应急处置、安全和节能监管的依据和指导。我国已建立了较为完整的特种设备法规标准体系，但技术法规与标准协调机制尚未健全，特种设备（尤其是机电类）法规层面基本安全要求还急需研究、建立与不断优化，重要技术标准还需加快制修订工作，标准体系还需进一步完善，技术法规立项前评估与实施效果后评估方法急需开展研究和实际应用，不符合或者不适用现行法规标准的新材料、新技术、新产品的等效安全评估和及时纳入法规标准的机制和方法急需研究和规范。另外，随着我国“一带一路”战略的推进，需要深入研究“一带一路”国家法规标准体系和市场准入条件，为我国特种设备的出口打下基础。
四、指导思想、基本原则与发展目标
（一）指导思想
“十三五”时期，特种设备科技工作全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中和六中全会精神，落实国家科技创新驱动发展战略，以科技创新为动力，增强自主创新能力，完善特种设备安全与节能技术体系，形成促进科技成果转化的体制机制，全面提升我国特种设备安全与节能科技保障能力，为降低特种设备事故率和死亡率、提高特种设备安全运行效能、提升特种设备节能环保水平，服务经济社会平稳运行和健康发展，推进全面建成小康社会提供技术支撑和安全保障。
（二）基本原则
——坚持创新驱动。创新是引领发展的第一动力，突出科技创新在全面创新中的引领作用，加强基础研究，强化原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。积极利用国内外资源和市场，大力推进特种设备安全与节能技术发展。
——坚持需求导向。面向国家战略重大需求和特种设备行业创新发展，坚持问题导向和需求导向相结合，明确重点研发和能力建设方向，凝练国家急需的重大科技项目，攻克关键技术，解决瓶颈问题，加快科技成果转化应用，大力推动特种设备安全与节能科技进步。
——坚持以人为本。始终把人民利益作为特种设备科技工作的出发点和落脚点，以保障人民群众生命财产安全和降低特种设备能耗为目标。通过提高科技保障水平，降低特种设备安全风险和提高能效水平，既要突出对人民群众的安全保护，也要突出对环境的保护。同时，注重培养一线创新人才和青年科技人才，全面提升特种设备科技人才的素质和能力。
——坚持国际视野。跟踪和分析国际特种设备安全与节能科技发展趋势，主动参与国际标准和国际规则的制定，加强与国际组织和国外科研机构的合作，在全球范围内优化配置科技创新资源，推动建立广泛的科技创新协作机制，力争成为若干重要领域的引领者和重要规则的贡献者。支撑“一带一路”建设，推动中国特种设备走出去。
（三）总体目标
到2020年，全国特种设备科技发展的总体目标是：
1.围绕建设特种设备制造质量强国，以全面提升特种设备质量、安全与节能水平为目标，突破基础性、共性问题和关键技术以及一批高精尖核心技术，总体技术水平达到发达国家中等水平，大部分技术领域实现与国际“并跑”，在2到3个技术领域实现突破，达到国际“领跑”水平。
2.围绕节约资源、保护环境的基本国策，以全面落实特种设备系统节能减排和绿色发展为目标，突破系统节能减排技术、产品绿色设计制造基础技术、运行智能控制关键技术、检测监测尖端技术，并集成及应用物联网等先进信息技术，实现节能评价网络化和系统化，节能管理技术智慧化，总体达到发达国家中等水平，在2到3个技术领域实现突破，达到国际“领跑”水平。。
3.争取10-15个国家级重点研发计划项目和200-300个省部级项目立项，对涉及特种设备质量、安全与节能的基础理论和共性关键技术开展全面研究，取得一批达到国际领先水平的科研成果，成果应用效益明显增强，特种设备科技支撑和保障能力，以及科学监管水平明显提高。
（四）具体目标
1.在基础理论和设计制造方面，机电类特种设备安全保障基础理论、在用特种设备系统健康管理基础理论和在用特种设备系统节能管理理论与共性关键技术取得突破，典型机电类特种设备的损伤、故障和失效模式基本清晰，一些特种设备新型材料和承压设备典型异种钢焊接接头的损伤机理及其演化规律基本清楚，为特种设备设计和服役期间的安全评价提供基础保障。自主创新能力不断增强，突破和掌握一系列核心关键技术，特种设备设计制造水平进一步提升，特种设备安全性、可靠性和节能水平不断提高，逐步实现由制造大国向制造强国的转变。
2.在检测监测与使用维护方面，进一步建立健全特种设备健康与安全管理体系，加强检测监测和使用维护信息化手段；基于系统健康管理理论的动态监测与故障诊断、智能维修、风险评估、完整性管理与寿命评估等技术研究取得突破，争取3到5项科研成果达到国际领先水平，建立基于风险、状态监测与诊断、完整性和寿命评估的特种设备健康管理与安全评价技术体系，控制服役阶段风险，进一步降低事故率和故障率。开发一批现场快速检测、监测与安全诊断的仪器装备，打破国外对高新检测设备的垄断局面，制定若干急需的检测与监测国家标准，填补国内空白，使我国特种设备检测监测仪器设备制造能力和创新能力得到显著增强。建立基于系统节能理论的高耗能特种设备能效指标、能效测试和能效诊断评价方法，开发出网络化节能监测技术及平台。
3.在科学监管与事故防控体系建设方面，建立基于大数据的国家特种设备数据中心和宏观安全风险防控理论体系，基本建成事故预警和应急处置公共平台，应急救援预案不断丰富和完善，急需的应急救援装备开发取得突破；多层级特种设备安全监管信息化体系进一步健全和完善，信息化技术水平不断提升；推动法规与标准体系进一步完善，法规标准协调机制不断健全，特种设备安全技术大规范建设取得显著成效；权力与责任机制进一步理顺，科学监管技术进一步提升，初步建立以多元共治为特征、以风险管理为主线的中国特色特种设备安全治理技术体系。
4.在科技队伍与试验基地建设方面，建立以国家级检验检测科研机构为龙头，以国家重点研发计划项目为纽带，以优势互补、自愿共赢为原则，以特种设备安全和节能技术的研究开发和成果应用为主要任务，科研院所、大专院校、企业、技术机构、政府部门等广泛参与、团结合作、优势互补、有机结合的门类和学科基本齐全的特种设备科技队伍，人员数量和素质得到进一步提高和优化。建设以国家级检验检测科研机构为依托，具有国际一流水平的、学科交叉、人才汇聚的综合性国家特种设备安全与节能技术研究试验基地和实验室，满足对试验测试、技术鉴定、事故分析的基本需求，并提供基础性的科研试验条件与平台。在部分有条件的省级和副省级市建设电梯、起重机械、低温容器、阀门、气瓶、安全阀、爆破片、安全保护装置、节能测试等多个拥有专门特色技术的试验室和基地。推进我国特种设备安全与节能科研基础条件与科研仪器装备跨上一个新的台阶。
五、重点领域和任务
为实现本规划制定的目标，“十三五”期间特种设备科技工作的重点领域和研究任务如下：
（一）基础理论与共性技术
重点研究任务为：
1.特种设备安全保障基础理论与共性关键技术研究；
2.特种设备系统健康管理基础理论与共性关键技术研究；
3.特种设备系统节能减排基础理论与共性关键技术研究；
4.典型特种设备的损伤、故障、失效模式和机理研究；
5.极端复杂工况下特种设备典型材料和异种钢焊接接头损伤机理及性能演化规律研究。
（二）设计制造技术
重点研究任务为：
1.基于故障朔源诊断、失效模式等使用信息的特种设备设计与建造技术研究；
2.基于可靠性的特种设备制造质量控制技术研究；
3.机电类特种设备的风险和安全完整性等级（SIL）分析技术研究；
4.特种设备数字化、信息化和智能化设计与制造技术研究；
5.特种设备智慧控制技术研究；
6.重要典型特种设备及其关键部件产品的开发；
7.特种设备再制造关键技术研究。
（三）在用设备健康与安全管理技术
重点研究任务为：
1.特种设备使用安全管理体系和技术研究；
2.特种设备使用健康管理体系和技术研究；
3.典型服役环境下承压设备的完整性管理技术研究；
4.超期服役承压设备安全评价、寿命预测与延寿技术研究；
5.基于状态、风险和可靠性的特种设备智能维修决策技术研究；
6.机电类特种设备危险源识别及风险评估技术研究；
7.机电类特种设备关键部件载荷谱获取及结构与关键部件寿命评估技术研究。
（四）先进检测监测技术和设备
重点研究任务为：
1.基于电磁（涡流、漏磁、磁记忆、电磁超声、电磁感应）技术原理的非接触快速检测技术研究、标准制定和设备研制；
2.基于声（超声、声发射、导波、声-超声）技术原理的自动快速检测技术研究、标准制定和设备研制；
3.基于数字射线、红外、光和电等新的检测监测技术研究、标准制定和设备研制；
4.特种设备智能传感器和智能数据采集捕捉器关键技术研究及开发；
5.特种设备原材料制造多参数自动化在线检测技术研究及系统开发；
6.非金属材料无损检测与评价技术研究、标准研制及设备开发；
7.大型承压设备不停机快速无损检测与评价技术研究及设备开发；
8.特种设备结构健康监测技术研究及设备开发；
9.机电类特种设备不拆卸快速无损检测与评价技术研究及设备开发；
10.机电类特种设备状态监测、故障诊断与预警技术研究及系统开发；
11.基于互联网和大数据的云检测、智能检测与智慧检测技术研究及系统开发。
（五）特种设备节能减排技术
重点研究任务为：
1.典型特种设备系统节能关键技术研究；
2.特种设备绿色设计建造技术研究及应用；
3.特种设备先进节能技术研究及应用；
4.特种设备高效能源转化与大气污染物减排关键技术研究及应用；
5.特种设备能效检测与评价关键技术研究及装备研制；
6.特种设备网络化能效及环保监测技术研究及系统开发。
（六）特种设备信息化技术
重点研究任务为：
1.特种设备信息化体系顶层设计及标准体系建设；
2.多层级特种设备安全监管体系数据交换与共享关键技术研究；
3.特种设备数据采集标准化技术研究及标准研制；
4.特种设备重要数据挖掘、分析与处理技术研究及应用；
5.特种设备设计、制造、安装、使用、检验检测等大数据中心的建设。
（七）特种设备科学监管支撑技术
重点研究任务为：
1.特种设备安全多元共治机理及运行机制研究；
2.特种设备数据报告制度和可追溯机制研究；
3.特种设备检验模式优化研究；
4.企业主体责任界定及管控机制研究；
5.基于全生命周期的科学监管模式与运行机制优化研究。
（八）特种设备事故防控及应急体系建设关键技术
重点研究任务为：
1.特种设备宏观安全风险评价指标及预警应急决策平台研究；
2.典型特种设备事故预警技术与应急救援预案的研究；
3.特种设备突发事件大数据网络舆情研究；
4.特种设备事故演化过程应急仿真技术研究；
5.特种设备事故应急救援便携式现场侦测装备研究；
6.特种设备故障、事故统计分析模型及事故树研究。
（九）特种设备法规标准支撑技术
重点研究任务为：
1.特种设备安全重要技术标准研究；
2.特种设备基本安全要求建立及优化研究；
3.特种设备安全技术规范效能评估方法研究；
4.特种设备技术法规与标准协调机制研究。
（十）科技人才队伍培养和重点实验室建设
重点任务为：
1.特种设备科技领军人才、青年拔尖人才和骨干的培养；
2.综合性特种设备安全与节能技术研究国家级实验室和试验基地建设；
3.电梯、起重机械、低温容器、阀门、气瓶、安全阀、爆破片、安全保护装置、节能测试等多个拥有专门特色技术的省级试验基地建设。
六、重大科技项目建议
（一）高参数承压类特种设备风险防控与治理关键技术研究
研究内容：研究锅炉、压力容器和压力管道等承压类特种设备典型材料和焊接接头的高温损伤机理及损伤早期诊断技术；研究压力容器基于失效模式的设计理论和基于可靠性的建造方法；研发典型服役环境下关键承压设备的损伤模式、检验检测、风险评估及安全评价技术与装备；研发石化成套装置中超期服役的关键承压设备安全分级、寿命预测与延寿技术；研发承压类特种设备全寿命周期风险监管体系及应急平台。
（二）移动式承压类特种设备风险防控与治理关键技术研究
研究内容：研究移动式承压类特种设备（包括移动式压力容器和气瓶）复合材料、低温绝热系统、功能及复杂载荷下的损伤模式和风险识别技术；研究典型移动式承压设备基于失效模式的轻量化建造技术、超低温绝热技术及主动安全防护技术；研究典型移动式承压类特种设备及其安全防护系统基于风险的快速检测、在线监测与安全评价技术及装备；研究典型移动式承压类特种设备全寿命周期的动态风险评估、监测预警、应急技术体系和平台。
（三）城市地下综合管廊安全防控技术研究及示范
研究内容：研究管廊内部多灾种耦合事故致灾及演化机理、典型事故模拟仿真及推演技术；研究综合管廊全寿命周期本质安全的规划设计技术；研究入廊高危管道及附属设施安全防护技术；研究管廊本体与设备、内部及周边环境安全隐患监测预警技术及装备；研究管廊高危管道及防护系统在线检测监测技术与设备；研究管廊防护修复、应急处置技术及装备；研发城市地下综合管廊安全防控智能化平台。
（四）石化装置关键静设备质量性能检测评价与控制技术研究
研究内容：针对石化装置关键静设备及地下管道、静态密封结构，研究制氢转化炉关键部件组织演化规律、在役性能检测、寿命预警与焊接修复技术；研究乙烯裂解炉管材质适应性评价、焊接性能表征、质量检测评价和监测预警技术；研究大型高压空冷器流动腐蚀机理、腐蚀失效规律、质量检测评价和监测预警技术；研究地下管道金属损失规律、质量检测及超期服役寿命预警技术；研究典型静态密封结构泄漏失效机理、关键影响因素、密封性能检测评价及控制技术。
（五）油气长输管道及储运设施检验评价与安全保障技术
研究内容：研究长距离输送的压力管道和储运设施损伤机理、演化规律；研发管道、储罐（库）等储运设施及防护系统状态监测、风险评估、缺陷检测与检验评价关键技术与装备；研究油气管道、储罐（库）、压力容器、动力输送装置及其辅助设施的完整性评价技术；研发管道及储运设施灾害评价、事故应急和快速修复技术与装备；研发油气管道的杂散电流等灾害机理、防御技术及监测和防护装置。
（六）国家石油及天然气储备库安全保障技术与装备研发
研究内容：研究石油和天然气等国家储备库设施致灾机理、典型灾害（火灾、自然灾害等）及多灾种耦合效应对大型石油和天然气储罐的安全影响评价技术和事故反演技术；研究液化天然气接收站及储罐基于本质安全的设计建造技术；研究原油和天然气储罐、附属管道及其它辅助设施的检验检测、安全评定、定量风险评价预警和事故应急技术与装备；开发具有安全数据集成、寿命评估、动态风险预测和应急管理等功能的战略储备库管理和安全保障一体化平台，并在国家石油储备基地等开展应用示范。
（七）临海油气管道和陆上终端设施检验评价与安全保障技术
研究内容：研究海水、海床、海洋微生物、介质等因素作用下，临海油气管道、陆上终端压力容器及其他设施的损伤机理与演化规律；研发临海油气管道及陆上终端设备、设施的本体缺陷检测、防护系统检测、检验评价技术及装备；研发临海油气管道及陆上终端、事故应急和快速修复技术；研究临海油气管道完整性管理技术。
（八）典型民生基础设施质量检测与评价技术研究
研究内容：研究城市民生基础设施典型结构本体与环境检测监测关键技术；研究城市建成区成品油、燃气输送系统设施检测监测和风险评价管理技术；研究重大水运类公用设施质量大数据构建与检测技术；研究地下工程施工周边多层民用建筑健康监测及质量评价技术；针对典型民用基础设施应用领域开展地理信息服务系统监测评价技术及标准研究。
（九）机电类特种设备风险防控与治理关键技术研究与装备研制
研究内容：研究电梯、起重机械、场（厂）内专用机动车辆等五类机电类特种设备安全保障基础理论与共性关键技术；研究典型机电类特种设备的损伤与故障模式；研发机电类特种设备重要部件不拆卸检测和安全装置可靠性测试技术及装置；研发典型机电类特种设备运行状态监测、预警、诊断和安全评价技术及装备；研究典型机电类特种设备全生命周期风险监管理论体系并研发风险防控平台。
（十）游乐园和景区载人设备全生命周期检测监测与完整性评价技术研究
研究内容：研究游乐园和旅游景区内的游乐设施、索道等载人设备全生命周期的质量控制和检测监测技术。研究载人设备的故障和失效模式及影响质量因素的统计分析与对策；研究旋转、滑行、升降等主要游乐设备类型的虚拟仿真、质量预测和虚拟体验技术并开发系统；研究其本质安全设计和建造技术；研究运行状态监测、故障诊断和质量性能评价技术并开发系统；研究风险分析与完整性评价技术；研究开发动态质量监测技术与平台。
（十一）在用特种设备安全重要技术标准研究
研究内容：研究承压类特种设备服役过程中的风险评估、检验检测、使用管理等技术标准；研究在用机电类特种设备检验检测、状态监测与故障诊断、使用管理、风险分析、安全评价、维修保养等技术标准。
（十二）高耗能特种设备能效检测与评价关键技术研究
研究内容：研究燃气锅炉能效检测监测关键技术；研究典型工业蒸汽系统和曳引电梯、典型起重机械能效评价方法；研究典型热交换器能效和工业锅炉原始排放指标体系；研究锅炉能效及原始排放检测监测平台。
（十三）金属材料超声无损检测及微损测试技术研究及仪器研制
研究内容：研究阵列传感器柔性激励的超声三维透视成像检测技术并研制仪器；研究压电阵列式超声导波多模态成像检测关键技术；研究金属制设备在线电磁超声无损检测技术并研制仪器；研究铁磁性金属材料早期损伤的磁声发射检测技术并研制仪器；研制超声检测仪器、试块性能测试评价平台及检测工艺验证平台；研究液压鼓胀和在线压痕的微损材料性能检测及试验制备技术并研制仪器。
（十四）材料损伤电磁无损检测与评估关键技术研究及仪器研制
研究内容：针对工业设备材料损伤检测，研究带包覆层非铁磁性金属构件脉冲涡流检测、材料表层应力分布磁巴克豪森检测、材料疲劳状态多磁参数检测、金属损伤低频电磁快速检测、奥氏体不锈钢材质劣化微磁检测、非金属材料红外热成像和太赫兹检测等技术；研制相应的检测仪器设备及其性能测试评价平台，开发电磁检测仿真软件。
（十五）典型特种设备缺陷与风险分析模拟仿真技术研究及应用
研究内容：对特种设备运行中最主要的力学原理、腐蚀机理等基本原理的进行信息化仿真研究，通过搭建传统理论计算方法的模拟可视化模型并通过计算机实现该模型达到对特种设备运行的仿真，进而通过参数化的运算模式分析出特种设备运行时长与可能存在缺陷及风险的关联关系。
（十六）特种设备NQI技术集成研究及示范应用
研究内容：研究特种设备测量传感器原位校准及在线能源计量关键技术；研究特种设备和污染物防治设备能效优化集成检测监测及智能化管理关键技术；研究特种设备绿色设计、制造、使用等认证认可集成关键技术；研究特种设备绿色设计、制造、能源计量及配置、检测监测、用能管理、认证认可等关键标准。
（十七）特种设备科学监管技术体系及机制优化研究与应用
研究内容：研究建立特种设备宏观安全风险防控与事故应急处理预警模型，开展科学监管安全状态参数研究；研究建立各级政府特种设备安全风险监测、预警及应急处置平台构建方案；研究特种设备安全多元共治机理及运行机制；研制特种设备数据报告制度，实现特种设备质量安全信息全生命周期可追溯；研究特种设备隐患排查治理和安全防控体系构建；研究实施核准加授权的检验机构准入方式，研究特检机构集团化运作的实施路径，探索特检机构转为非营利机构的模式和机制。
（十八）特种设备事故防控及应急体系建设关键技术研究及装备开发
研究内容：研究国家特种设备安全水平评价指标体系；研究特种设备事故应急预案体系及应急处置技术；研究特种设备事故应急培训演练虚拟现实技术；研究特种设备事故分析关键技术；研究承压类特种设备带压堵漏技术并开发相应装备；研究大型游乐设施和索道应急救援技术和开发相应装备；构建特种设备事故应急处置辅助决策系统、特种设备事故预警与应急平台。
七、保障措施
加强组织领导，加强投入保障，强化规划实施中的综合管理，形成规划实施的强大合力与制度保障。
（一）加强组织协调
在质检总局特种设备局和科技司的领导下，以国家级特种设备检验检测科研机构为龙头，依托特种设备科技协作平台，组织协调全国特检行业建设科学研究、标准开发、合格评定于一体的技术支撑和技术服务体系。加强特检科技发展的横向、纵向合作，引领和带动特检技术发展，不断完善中国特色特检技术体系。发挥特种设备科技专业委员会的引领作用，在科研布局、科研评价、政策环境、资金投入等方面做好顶层设计和决策咨询。
（二）加大经费投入
积极拓宽科研经费多元化投入渠道，加大经费投入力度。着力争取国家级科研项目，组织申报相关国家重点研发计划项目；依靠特种设备科技协作平台等渠道，组织推荐质检总局科技计划等省部级项目；积极吸引社会企业资金投入，组织各类横向课题。加强科研经费的使用管理，提升资金使用效率。
（三）强化队伍建设
借助特种设备科技协作平台和各类创新联盟的发展，通过“十三五”国家重点研发计划项目的开展，进一步壮大、优化和完善已有的科研队伍，进一步加强科研院所、大专院校、企业、技术机构、政府部门等广泛参与、团结合作、优势互补的特种设备科技队伍建设。不断完善鼓励科技创新和加大成果应用的政策，保持产学研用、老中青相结合的特种设备安全科技队伍持续稳定发展。
（四）营造创新氛围
营造尊重知识、尊重人才、尊重创造、尊重劳动的良好风尚，形成崇尚科学、追求创新、以人为本、宽容失败的文化理念。面向社会开展形式多样的科普活动，加强科技宣传和舆论引导，加大对重大科技活动、优秀科技工作者的宣传力度，培育崇尚科学的创新文化。健全科研活动诚信机制、完善配套激励机制、营造宽容的创新环境，调动科技人员持续开展科技活动的积极性，加强对科研价值观的引导和培育，重点强化文化理念对科技管理体制机制的影响，促进创新文化与科研活动的良性互动。
（五）注重成果转化
落实国家科技体制改革政策，健全科技成果转化激励机制，加大推动科技成果转化力度和水平。从科研项目的论证到实施都要吸收政府主管部门和最终企业用户全面参与，研究任务要针对政府开展的安全与节能科学监管面临急需解决的问题和企业生产中遇到的技术难题来设置，方法类成果力争被安全技术规范或标准多吸收、多采纳，仪器设备类成果要尽早商品化、实用化。
（六）深化国际合作
积极鼓励特检机构开展国际技术交流活动。加强与国际领先机构科技合作，借鉴国外先进的成功经验，引进先进技术，全面深化项目、人才等方面交流。同时也通过技术转移、资源共同开发与利用、参与国际标准制定等多种方式，推动重要技术标准、成果走出去，扩大我国特检行业科技创新在全球的影响力和话语权。
