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潜心求新三十载 笃志躬行核电梦

   2015-11-04 广东院3300
核心提示:扎扎实实、认认真真地把工作做好,就是我的期望。如果说对核电技术发展有一点贡献,那也是前辈和同事们共同努力的结果,感谢他们。眼前的彭雪

“扎扎实实、认认真真地把工作做好,就是我的期望。如果说对核电技术发展有一点贡献,那也是前辈和同事们共同努力的结果,感谢他们。”

眼前的彭雪平,人如其名般谦逊、平和、温雅。相比于所获得的奖项和荣誉,这位新晋的中国核工业工程勘察设计大师,更喜欢谈论对于技术发展的展望和感悟。投身核电工程近30年,他用一颗匠心为国家核电事业的发展作出了自己的贡献。

探路实现二代核电自主化

1980年代末,地处改革开放前沿阵地的广东院,敏锐地捕捉到核电将迎来一场大发展,于是启动了核电常规岛设计技术的攻关工作。

而广东院参与设计的岭澳核电站一期工程,正承担着国内首个百万千瓦级压水堆核电站和常规岛技术引进消化吸收的重任,广东院也从此开始了第一次按照国际惯例组织实施大型商用核电站的施工设计之路。

毕业于华南理工大学工业与民用建筑专业,已从事多个大型发电项目设计工作的彭雪平,担任了岭澳核电站一期工程的设总助理、副设总、设总,并从此开启了与核电的缘分。

为了实现混凝土材料的国产化和回填技术的自主化,彭雪平付出了很多心血。他和设计团队对中英法三国的回填试验方法、填料选用和级配进行了深入的对比分析研究,编制出了岭澳核电站土建工程技术规范,不仅取代了英法相关规范,而且采用了本地的回填材料和国内检试验设备和施工机械,产生了十分良好的经济和社会效益。

经过彭雪平和广东院核电人的努力,岭澳一期在技术和管理上都创造了许多国内核电站乃至电力工程设计的“第一”,不仅获得了全国优秀工程勘察设计金奖,投运至今也屡创世界同类核电站安全运行纪录,2002年11月,国际原子能机构(IAEA)对它作出了如此评价:“岭澳核电站一期的大部分指标都可以与新的IAEA国际安全标准相媲美,其业绩将作为全球核工业界极具价值的参照。”

如果说岭澳一期迈出了我国大型商用核电站工程设计自主化的第一步,那么岭澳二期则是我国核电发展进程中的又一里程碑。

与一期相比,作为我国首个“自主设计、自主制造、自主建设、自主运营”的百万千瓦级核电站,二期在汽轮发电机选型、DCS控制、主厂房结构和管道应力计算等方面都需要作出更多的国产化设计和技术改进。

单就汽轮发电机选型为例,“以往核电站都是采用全转速的汽轮发电机,半速机组不论是对于设备还是整个系统而言都要比全转速更有优势,但是对弹簧隔振基础、高压管道断裂甩击荷载和防甩装置设计等技术的要求就更高了。”时任岭澳二期设总的朱光涛介绍道。

接下来是一段众人回忆起来都十分艰难的日子,光是为了完成国内首台百万级汽轮发电机弹簧隔振基础技术的国产化研究,设计团队便展开了不下千次的计算和试验,攻关过程异常艰难,甚至不免焦急气馁。但彼时已是岭澳二期项目主管副总工的彭雪平迎难而上的决心十分坚定:“没有什么办不到的,我们必须掌握自己的核心技术,才有可能实现核电站常规岛设计的完全自主化。”

在他的带领下,设计团队最终攻克了包括弹簧隔振基础在内的50多项核电核心技术难点,并在多项关键技术上取得了突破性进展。岭澳二期也成为了中国核电自主品牌CPR1000技术的示范项目,并获多项国家级奖项。

荣誉之后,彭雪平还希望做到精益求精。此后他主持的几乎所有二代加项目都在技术上有所创新:辽宁红沿河核电完善了常规岛主厂房中间层大平台的设计理念,福建宁德核电则在技术方案的优化和设计手段的创新上实现了突破,广东阳江核电首次采用西门子机型并作了凝汽器单独下沉式布置方案的尝试。在不断的创新中抵达更优更美,这是一种精益求精的精神,更是一种力量,不断引领着后来者。

攀登抢占三代核电制高点

从21世纪初,广东院开始了在安全性和经济性都更占优势的三代核电技术的研究和攻关。

EPR是三代核电的其中一种技术路线。广东院承担的台山核电站一期工程(2×1750MW)是世界上第三台EPR三代核电机组,却也是世界上单机容量最大的核电机组。尽管有参考电站法国Flamanville3号EPR机组(“FA3”)在前,但技术攻关的过程依旧艰难。

一方面,虽然广东院在国内率先完成了百万千瓦级压水堆核电站常规岛的自主设计,其中的部分技术也可直接应用于EPR机组的常规岛设计,但是二三代核电的设计理念、容量等级和安全要求毕竟不同。另一方面,相对于二代加项目,EPR三代核电除单机容量扩大以外,还有一系列设计上的改变,如采用半地下室厂房结构和立式MSR、核岛蒸发器对给水和蒸汽旁路系统的要求不同、设计寿命提高至60年等,由此带来了机械和电气设备选型、系统配置、材料选择、管道布置和水力学计算、瞬态分析、控制和保护要求、通风、消防分区及和涉核建构筑物抗震设计等系列新问题。

为了尽快消化、研究和掌握EPR三代核电常规岛及BOP的设计技术,广东院成立了以彭雪平为主要负责人的科研项目组,希望通过超前研发并在此基础上进行优化创新,形成广东院成熟的核心技术。

又是一次披荆斩棘的技术攀援。在彭雪平的带领下,项目组共完成了23个EPR三代核电子课题研究,实现了“大容量引起的机械和电气设计技术”、“厂房半地下室布置技术”、“与EPR核岛配合的常规岛设计技术”、“涉核安全设计技术要求”、“设计寿命延长后的设计技术”等5类关键技术,填补了国内相关技术空白,也让广东院具备了自主化全过程设计EPR核电项目的能力。

AP1000则是三代核电的另外一种技术路线。以山东海阳AP1000项目为依托,彭雪平带领技术团队总结归纳了AP1000三代核电常规岛设计技术难点31项,在AP1000第三代核电常规岛设计方面形成了自身的技术能力,并完成了与CPR1000和EPR的对比分析,为我国掌握第三代百万千瓦核电设计核心技术奠定了有力基础。

积淀传承核电经验财富

细数之下,彭雪平率领团队完成的1000MW级核电机组就已达30台,占我国开工建设核电机组的一半以上,且涵盖了二代加、三代AP1000和EPR技术,获国家和省部级工程及科技奖40余项。

成绩之外,彭雪平更在意的,还是知识经验的传承。

近年来,他参与编写国家及行业标准达30余项。其中,他作为第一主编人编制完成的《核电厂常规岛设计规范》(GB/T50958-2013)更是作为我国第一部核电厂常规岛技术标准,填补了相关技术空白。

他在国内权威期刊发表论文12篇,出版著述《CPR1000核电常规岛工艺设计技术研究》,对二代加核电技术进行了全面总结,为解决实际工程问题及新型设计开创了新思路。

任职院领导后,他还亲自承担了广东省重点科技项目《核电站(非核部分)混凝土建、构筑物耐久性设计研究》,以及亚热带重点实验室项目《核电常规岛主厂房基于性能的结构抗震设计研究》。

彭雪平还担任了广东院博士后科研工作站导师。在他的指导下,该博士后不仅出色地完成了《核电站常规岛汽机房极限安全地震下抗倒塌分析方法》课题研究,还参与了省级标准《基于性能的混凝土结构抗震设计规程》的主编工作。该标准作为国内首个关于复杂结构抗震设计的技术标准,不止是对核电站,而且对超高层建筑等其他复杂结构的抗震设计工作都有着十分重要的意义。

谈及未来核电的发展,彭雪平的眼神里尽是期待。“习近平主席访英,核电合作是重头戏,李克强总理也多次担任中国核电的‘超级推销员’,在一系列国策的直接推动下,核电毫无疑问将迎来新一轮的大规模发展。而我们必须紧跟形势,加大技术创新力度,尤其是要把华龙一号关键核心技术研究好、研究透,为核电建设事业作出我们新的贡献。”

 
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  • (1) 记第二届中国核工业工程勘察设计大师彭雪平
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