林松涛：开创核电安全壳检测评估新领域

庞贝

核电是一种公认的清洁能源，是调整我国主要依赖火力发电，走向电力供给多元化的必由选择，也是“一带一路”倡议的国家名片。

核电发展的前提是安全。核电站安全壳是核反应堆的安全维护系统，是继核燃料包壳、一回路压力边界之后的最后一道安全屏障，其功能是当一回路管道发生破裂、造成失水事故（LOCA）时，将事故中的裂变产物限制和消除在其内部，防止放射性物质不受控制地扩散到周边环境中。

安全壳是核电站重大的标志性安全基础设施，一般直径30～40m，高50～60m，壁厚1-2m，由筒体加穹顶组成的高大建筑，于1953年首次在美国西密尔顿的诺尔斯核反应堆研究所的反应堆装置上得到应用。其应承受的主要荷载是其内部包容的一回路发生失水事故时所产生高温和高压（一般100～150℃，0.15～0.4Mpa）。安全殼结构型式有钢结构、钢筋混凝土结构、部分预应力混凝土结构、全部预应力混凝土结构以及双层安全壳结构。安全壳是核反应堆的最后一道安全屏障，在核电站运行寿期内不可更换。因此，安全壳系统在整个服役寿期内的整体性能和密封性能是核电站安全环保运行的重要保障。

林松涛是我国建筑结构安全检测鉴定专家，长期致力于核电重大基础设施安全检测评估技术研究与工程实践。自我国自行设计制造的第一座核电站秦山核电站建设开始，在30多年的时间里，林松涛创建了核电站安全壳系统全寿期检测、监测及可靠性评定技术体系。提出了安全壳结构强度验收准则、服役期间的安全评价方法与标准以及后期延寿理论。主编了3部用于核电站安全壳结构质量验收和正常运营的能源行业标准，以及用于指导核电站安全壳结构大体积混凝土施工的国家标准等。出版专著2部，发表论文40余篇，授权专利15项。成果应用于我国所有自主建设和援外的核电项目，取得显著社会经济效益。以第一获奖人身份荣获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二、三等奖各1项，省部级科技进步奖11项。

经过以他为代表的核电建设者30多年的不懈努力，我国已建立了一套完整适用于核电站反应堆安全壳系统全寿期检测评估关键技术，并已在国内所有核电项目中推广应用，完全实现了自主化，开创了我国核电站安全壳检测评估的新领域，为我国核电站安全运行提供了重要保障。

为确保安全壳系统安全可靠，必须在设计建造、竣工验收、安全服役以及后期延寿的全过程中对其进行持续的安全检测评估。林松涛团队自1987年创立以来，经30多年努力实现了对安全壳系统建造阶段、服役阶段和延期服役阶段安全检测评估的全过程覆盖。

他们建立了我国核电站安全壳可靠性评价技术体系，解决了安全壳整体性检测与可靠性评定的系列难题：建立了安全壳结构整体性检测与评估技术方法体系，明确了检测评定项目和验收准则;系统解决了高压、高温、高湿和强电磁环境干扰下安全壳结构监测系统的可靠性、耐久性及敏感度检测机理问题;建立了安全壳结构整体性试验的数据自动采集和分析处理系统，解决了大型结构试验中多参数、多测点、持续时间长、环境影响复杂等关键技术难点;实现了70余个堆次的工程应用，国内市场占有率接近100%，填补了我国核电工程自主验收的技术空白。

他们发明了安全壳预应力长期损失监测评估技术，形成了预应力损失监测与评估的成套技术，建立了安全壳在役期间安全裕度评价体系：建立了安全壳预应力孔道高温高压灌油（蜡）技术工艺流程，开发了用于监测预应力损失的高温大量程钢束力传感器，建立了安全壳无粘结预应力长期损失监测体系;解决了测试信号的有效传输和预应力筋端头复杂锚固条件下的保护问题，研制出兼具承载能力和测量功能的智能钢绞线;首次实现对有粘结预应力钢绞线任意位置实际应力状态的直接监测，解决了安全壳结构在役检查和老化评估的关键技术问题;建立了有粘结预应力损失的评估体系;突破美、法等核电大国技术垄断，形成了预应力损失监测与评估的成套技术，建立了安全壳在役期间安全裕度评价体系，目前已在50余个核电站中得到应用。

他们在国内率先开展安全壳系统老化机理的研究，建立了基于事故树理论的老化状态分级评价方法，形成了一套完整的安全壳结构老化管理与寿命评价技术体系，解决了安全壳延期服役的技术难题;建立了基于故障树理论的安全壳结构老化状态劣化树模型，形成从机理出发的老化状态评级方法，解决了安全壳老化状态评价和寿命评估技术难题。成果应用于秦山核电站延寿项目，为国家核安全主管部门决策提供了技术支撑，实现了我国核电设计、建造、验收、运行和延寿的全过程自主化。主编《核电厂预应力混凝土安全壳结构在役检查要求》《核电厂预应力混凝土安全壳老化管理指南》2部能源行业标准，为核电站安全壳系统的日常老化管理工作提供了技术依据，为安全壳结构延寿工作奠定了技术基础，并已在秦山一、二、三期，江苏田湾，福建福清等20余座核电站投入应用。

截至2018年，全世界共建超过600台核电机组，仍在运行的有450台，为世界提供超过10%的电力。到2019年底，我国已有45台机组投入运行，年发电量 2944亿kWh，占全国总发电量4.77%;按国家能源局的规划，到2030年我国核电装机容量要达2亿kW，2050年要达4～5亿kW。核电在我国能源建设中将持续发挥重要作用，为核电安全保驾护航，是林松涛团队责无旁贷的使命。

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