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行業報告
核能科技獎青年優秀創新人物薛飛——打造中國特色的核電廠壽命管理技術
時間:2020年06月03日 來源:本站 點擊量: 分享:

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薛飛,蘇州熱工研究院有限公司技術總監、電站壽命管理技術中心主任,中國核能行業協會核電廠老化與壽命管理工作組副組長。他在電廠材料老化機理、壽命評價、壽命管理、服役安全評價等領域展開了深入研究,部分研究成果填補了我國核電廠壽命管理的技術空白,促進了我國運行和在建核電站的材料服役安全工作的有效開展,為我國核電安全運行提供了有力保障。

“打造中國特色的核電廠老化與壽命管理技術,要講理論,要務現場,要重創新,要建體系,要懷格局。我們只有保持不舍晝夜、只爭朝夕的緊迫感,才能不辱使命、不負青春”。這是他獲得“2019年中國核能行業協會科學技術獎青年優秀創新人物獎”后的感言。

強基礎 務現場

2003年至今的17年間,他深入核電現場,實現從剛走出校門的學生到獨當一面的技術領軍者的轉變,最終修煉成核電廠老化與壽命管理領域的專家。17年的埋頭攻關,17年的角色蛻變,他深信理論基礎的重要性與指導意義。17年的研究院科研與工程經驗,讓科班出身的他深知理論與實踐相結合的重要性。蘇州熱工院作為中國廣核集團“共性技術平臺”,對此不僅需要理論指導,更需要現場實踐,發現技術問題,解決現場技術難題。

“壽命管理,不能僅僅呆在實驗室里”。薛飛經常這么說。為了更好地了解核電現場需求,他扎根核電現場,僅2004年至2008年間,就在核電廠駐守超過1500天。

2007年,薛飛帶領團隊以大亞灣核電廠重大設備為示范,開展了汽輪機、發電機、主變、蒸汽發生器等核電廠重要設備壽期管理(LCM)分析工作。當時,國內沒有任何可借鑒的資料,也未建立與國外相關交流渠道,薛飛組織技術團隊對核心技術進行攻關,積極與EPRI、EDF等國際知名團隊開展技術交流,并結合國內核電廠設備管理的實際情況與需求,提出一條適合我國核電站機組特點的LCM技術路線。歷時整整5年,薛飛團隊終于圓滿完成了大亞灣核電站多個重要設備/系統的LCM分析,保證了核電廠重要設備重大決策的有效制定與電廠長期安全可靠經濟運行。該項工作獲得中廣核科技進步二等獎,項目成果通過中國核能行業協會的鑒定,并獲得了由院士組成的專家評審團隊的高度評價。

2014年,薛飛注意到新建核電機組的投運、調試過程中不斷發生設備早期失效事件。他迅速成立失效分析團隊,開展高強度技術和人力投入的失效分析攻關工作,并連續攻克了三項影響整個行業的重大失效事件。全年共指導完成失效分析和缺陷評估項目70余項,理化檢驗項目1100余項。2014年12月,某電廠機組關鍵設備調試過程中發生重大失效事件,正值機組臨界前的緊張時期,該公司晚上11點派專人趕到蘇州送樣,薛飛帶領團隊連續奮戰72小時完成原因分析報告,此項工作使得電廠避免了巨大的經濟損失。


重創新 建體系

技術創新才能真正創造價值。“我們可能走著別人走過的路,但我們應該要看到中國核電不一樣的風景”。薛飛一直這樣告誡自己和團隊。

以薛飛為技術帶頭人的團隊在核電關鍵部件壽命評估、老化管理、壽命管理等方面開展了多項專項研究,例如核電站老化敏感SSCs篩選和分級、核電站關鍵部件老化分析導則、核電站一回路關鍵部件老化管理大綱、核電站關鍵設備壽命經濟性分析、壓水堆核電站蒸汽發生器老化狀態與壽命評估等項目,一項項科技創新填補了我國核電廠老化與壽命管理的技術空白,并在2017年獲批核電裝備安全服役領域唯一一項國家重點研發計劃項目——核電關鍵材料服役行為的高通量評價與預測技術。

十年磨一劍,薛飛團隊創造性地解決了核電廠熱老化實驗設計、表征和機理分析等技術難題,系統掌握主管道材料熱老化規律,取得大量原創性成果,累計在國際權威期刊發表SCI/EI論文14篇,建立了全面的主管道應用性能評價技術,對主管道的制造、運行及后續延壽分析等提供了有力的技術支持。目前,該評價技術已應用于國內的主管道生產廠家和核電運營機構,相關主管道產品不僅通過國家核安全局的認定,也已給寧德、陽江、方家山和田灣核電站發貨。

為了實現核電廠關鍵部件服役壽命自主化評估,薛飛首次在國內某核電廠開展了6臺蒸汽發生器壽命評估項目。研究認為,目前蒸汽發生器普遍采用的690傳熱管的最主要失效機理是流致振動導致的微動磨損,這也是制約蒸汽發生器服役壽命的關鍵損傷機理。他向國際核電廠材料老化研究領域的知名機構材料老化研究院(MAI)提出“蒸汽發生器傳熱管微動損傷機理及其壽命預測”課題,并根據自身多年對690傳熱管材料及其在服役環境下的老化行為研究經驗制定出完善的課題研究計劃。他所提交的研究方案得到了由EPRI、EDF、AREVA等國際知名專家組成的委員會的一致認可,特別是AREVA專家對該項課題產生了濃厚的興趣,最終決定投入巨額研發資金開展項目研究。

“一個國家的技術標準正是其技術水平的體現,盡管我們國家核電廠老化與壽命管理起步晚,但我們已步上正軌”。薛飛充滿自豪地說。早在上世紀80年代開始,國際原子能機構便開展了核電廠老化與壽命管理相關活動,而國內相關技術則相對滯后。薛飛深知與國外技術的差距,憑借其多年的實踐積累,奔走呼吁,牽頭國家能源局核電廠老化與壽命管理標準體系建設,并編制多項核電老化管理領域的標準,其中7項已發布,2項已報批,為我國核電廠老化與壽命管理領域的標準建設建立了科學、完整的構架,極大促進了該專業領域的標準建設與技術發展。

在建立核電廠老化與壽命管理領域標準體系的同時,薛飛一直致力于建立符合我國國情的核電站老化與壽命管理的技術體系。他牽頭實施了國家能源局重大專項研究課題——核電站壽命管理技術研究,組織科研人員深入核電現場直觀了解科學問題,開展壓水堆核電站壽命管理方法學、關鍵結構材料和元器件老化行為、關鍵設備老化監督檢查和緩解技術、關鍵設備壽命評估技術及新技術在核電站老化與壽命評估中的應用等研究,建立了符合我國國情的核電站老化與壽命管理的技術體系。


懷格局 開展交流與合作

秉承著引進國外先進技術、應用于我國核電站老化管理研究與實踐的理念,薛飛積極促進與國外權威核科學與技術相關組織機構開展交流與合作,吸收借鑒國際上先進的研究理念和研究成果,并在此基礎上創新并轉化為具有自主知識產權的技術成果,為核電站老化管理與實踐做出了貢獻。

材料老化研究院(MAI)是國際核電站材料老化研究領域的領頭羊,著眼于材料老化應用研究,為核電站老化管理提供理論和技術基礎。2011年,薛飛極力推動,促成了蘇州熱工院代表中廣核以正式會員的身份加入MAI,提出了“與MAI合作的定位不能僅僅是被動的資料共享、而要積極參與合作研究”的思路,積極促成了兩項與MAI合作研究課題的立項。與MAI合作關系的建立,為國內行業建設核心能力、指引研究方向提供了重要參考,最終將促進該領域的快速發展。

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2014年,我國首次開展百萬千瓦級商運核電廠許可證延續論證,通過許可證延續,單臺機組的許可證延續的經濟價值高達數百億元。薛飛作為項目團隊的領頭羊,深知該項工作的難度與重要性:國內尚無可借鑒的經驗;國外的經驗也不完全適用于我國國情,均需一步步摸索前行;隊伍非常年輕,尚無相關工程項目經驗。面對困難,薛飛積極協調各方資源,將項目組人員配置到位;3個月內邀請到美國、法國、日本近10位具有許可證延續論證經驗的專家,為項目組出謀劃策。面對中廣核科技委十余位頂尖專家的疑問,他沉著應對,一一作了細致解答。經過一系列的努力,最終中廣核決定將核電廠許可證延續論證這項艱巨的任務交給蘇州熱工院薛飛項目團隊來完成。

面對未來,薛飛躊躇滿志。核電廠運行許可證延續論證是蘇州熱工院未來的重點發展方向,更是中國每個核電廠老化與壽命管理工作者的使命和責任。

 

 


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