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核能科技奖青年优秀创新人物薛飞——打造中国特色的核电厂寿命管理技术
时间:2020年06月03日 来源:本站 点击量:2086 分享:

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薛飞,苏州热工研究院有限公司技术总监、电站寿命管理技术中心主任,中国核能行业协会核电厂老化与寿命管理工作组副组长。他在电厂材料老化机理、寿命评价、寿命管理、服役安全评价等领域展开了深入研究,部分研究成果填补了我国核电厂寿命管理的技术空白,促进了我国运行和在建核电站的材料服役安全工作的有效开展,为我国核电安全运行提供了有力保障。

“打造中国特色的核电厂老化与寿命管理技术,要讲理论,要务现场,要重创新,要建体系,要怀格局。我们只有保持不舍昼夜、只争朝夕的紧迫感,才能不辱使命、不负青春”。这是他获得“2019年中国核能行业协会科学技术奖青年优秀创新人物奖”后的感言。

强基础 务现场

2003年至今的17年间,他深入核电现场,实现从刚走出校门的学生到独当一面的技术领军者的转变,最终修炼成核电厂老化与寿命管理领域的专家。17年的埋头攻关,17年的角色蜕变,他深信理论基础的重要性与指导意义。17年的研究院科研与工程经验,让科班出身的他深知理论与实践相结合的重要性。苏州热工院作为中国广核集团“共性技术平台”,对此不仅需要理论指导,更需要现场实践,发现技术问题,解决现场技术难题。

“寿命管理,不能仅仅呆在实验室里”。薛飞经常这么说。为了更好地了解核电现场需求,他扎根核电现场,仅2004年至2008年间,就在核电厂驻守超过1500天。

2007年,薛飞带领团队以大亚湾核电厂重大设备为示范,开展了汽轮机、发电机、主变、蒸汽发生器等核电厂重要设备寿期管理(LCM)分析工作。当时,国内没有任何可借鉴的资料,也未建立与国外相关交流渠道,薛飞组织技术团队对核心技术进行攻关,积极与EPRI、EDF等国际知名团队开展技术交流,并结合国内核电厂设备管理的实际情况与需求,提出一条适合我国核电站机组特点的LCM技术路线。历时整整5年,薛飞团队终于圆满完成了大亚湾核电站多个重要设备/系统的LCM分析,保证了核电厂重要设备重大决策的有效制定与电厂长期安全可靠经济运行。该项工作获得中广核科技进步二等奖,项目成果通过中国核能行业协会的鉴定,并获得了由院士组成的专家评审团队的高度评价。

2014年,薛飞注意到新建核电机组的投运、调试过程中不断发生设备早期失效事件。他迅速成立失效分析团队,开展高强度技术和人力投入的失效分析攻关工作,并连续攻克了三项影响整个行业的重大失效事件。全年共指导完成失效分析和缺陷评估项目70余项,理化检验项目1100余项。2014年12月,某电厂机组关键设备调试过程中发生重大失效事件,正值机组临界前的紧张时期,该公司晚上11点派专人赶到苏州送样,薛飞带领团队连续奋战72小时完成原因分析报告,此项工作使得电厂避免了巨大的经济损失。


重创新 建体系

技术创新才能真正创造价值。“我们可能走着别人走过的路,但我们应该要看到中国核电不一样的风景”。薛飞一直这样告诫自己和团队。

以薛飞为技术带头人的团队在核电关键部件寿命评估、老化管理、寿命管理等方面开展了多项专项研究,例如核电站老化敏感SSCs筛选和分级、核电站关键部件老化分析导则、核电站一回路关键部件老化管理大纲、核电站关键设备寿命经济性分析、压水堆核电站蒸汽发生器老化状态与寿命评估等项目,一项项科技创新填补了我国核电厂老化与寿命管理的技术空白,并在2017年获批核电装备安全服役领域唯一一项国家重点研发计划项目——核电关键材料服役行为的高通量评价与预测技术。

十年磨一剑,薛飞团队创造性地解决了核电厂热老化实验设计、表征和机理分析等技术难题,系统掌握主管道材料热老化规律,取得大量原创性成果,累计在国际权威期刊发表SCI/EI论文14篇,建立了全面的主管道应用性能评价技术,对主管道的制造、运行及后续延寿分析等提供了有力的技术支持。目前,该评价技术已应用于国内的主管道生产厂家和核电运营机构,相关主管道产品不仅通过国家核安全局的认定,也已给宁德、阳江、方家山和田湾核电站发货。

为了实现核电厂关键部件服役寿命自主化评估,薛飞首次在国内某核电厂开展了6台蒸汽发生器寿命评估项目。研究认为,目前蒸汽发生器普遍采用的690传热管的最主要失效机理是流致振动导致的微动磨损,这也是制约蒸汽发生器服役寿命的关键损伤机理。他向国际核电厂材料老化研究领域的知名机构材料老化研究院(MAI)提出“蒸汽发生器传热管微动损伤机理及其寿命预测”课题,并根据自身多年对690传热管材料及其在服役环境下的老化行为研究经验制定出完善的课题研究计划。他所提交的研究方案得到了由EPRI、EDF、AREVA等国际知名专家组成的委员会的一致认可,特别是AREVA专家对该项课题产生了浓厚的兴趣,最终决定投入巨额研发资金开展项目研究。

“一个国家的技术标准正是其技术水平的体现,尽管我们国家核电厂老化与寿命管理起步晚,但我们已步上正轨”。薛飞充满自豪地说。早在上世纪80年代开始,国际原子能机构便开展了核电厂老化与寿命管理相关活动,而国内相关技术则相对滞后。薛飞深知与国外技术的差距,凭借其多年的实践积累,奔走呼吁,牵头国家能源局核电厂老化与寿命管理标准体系建设,并编制多项核电老化管理领域的标准,其中7项已发布,2项已报批,为我国核电厂老化与寿命管理领域的标准建设建立了科学、完整的构架,极大促进了该专业领域的标准建设与技术发展。

在建立核电厂老化与寿命管理领域标准体系的同时,薛飞一直致力于建立符合我国国情的核电站老化与寿命管理的技术体系。他牵头实施了国家能源局重大专项研究课题——核电站寿命管理技术研究,组织科研人员深入核电现场直观了解科学问题,开展压水堆核电站寿命管理方法学、关键结构材料和元器件老化行为、关键设备老化监督检查和缓解技术、关键设备寿命评估技术及新技术在核电站老化与寿命评估中的应用等研究,建立了符合我国国情的核电站老化与寿命管理的技术体系。


怀格局 开展交流与合作

秉承着引进国外先进技术、应用于我国核电站老化管理研究与实践的理念,薛飞积极促进与国外权威核科学与技术相关组织机构开展交流与合作,吸收借鉴国际上先进的研究理念和研究成果,并在此基础上创新并转化为具有自主知识产权的技术成果,为核电站老化管理与实践做出了贡献。

材料老化研究院(MAI)是国际核电站材料老化研究领域的领头羊,着眼于材料老化应用研究,为核电站老化管理提供理论和技术基础。2011年,薛飞极力推动,促成了苏州热工院代表中广核以正式会员的身份加入MAI,提出了“与MAI合作的定位不能仅仅是被动的资料共享、而要积极参与合作研究”的思路,积极促成了两项与MAI合作研究课题的立项。与MAI合作关系的建立,为国内行业建设核心能力、指引研究方向提供了重要参考,最终将促进该领域的快速发展。

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2014年,我国首次开展百万千瓦级商运核电厂许可证延续论证,通过许可证延续,单台机组的许可证延续的经济价值高达数百亿元。薛飞作为项目团队的领头羊,深知该项工作的难度与重要性:国内尚无可借鉴的经验;国外的经验也不完全适用于我国国情,均需一步步摸索前行;队伍非常年轻,尚无相关工程项目经验。面对困难,薛飞积极协调各方资源,将项目组人员配置到位;3个月内邀请到美国、法国、日本近10位具有许可证延续论证经验的专家,为项目组出谋划策。面对中广核科技委十余位顶尖专家的疑问,他沉着应对,一一作了细致解答。经过一系列的努力,最终中广核决定将核电厂许可证延续论证这项艰巨的任务交给苏州热工院薛飞项目团队来完成。

面对未来,薛飞踌躇满志。核电厂运行许可证延续论证是苏州热工院未来的重点发展方向,更是中国每个核电厂老化与寿命管理工作者的使命和责任。

 

 


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