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坚持自主创新 锻造硬“核”力量

2024-08-02乐雯

环境 2024年6期

技术是决定企业进步的根本要素。自1994年商运以来,大亚湾核电运营管理有限责任公司(以下简称“大亚湾核电”)在技术创新方面持续输出大亚湾方案。近期,大亚湾核电完成国内首次对汽动给水泵转子轮槽实施系统性无损检测,创新研发的智能语音辅助系统也在岭澳二期主控室和模拟机成功应用……一批批新成果,在核电领域的实际应用中取得了显著成绩。

首次实现转子轮槽自主检测

2022年,服役近30年的大亚湾核电站2号机组汽动给水泵转子SCC(应力腐蚀裂纹)失效。作为国外设计加工的设备,两台机组的汽动给水泵转子轮槽结构独特,转子根部容易失效的部位检测难度大,转子叶片一共7级,采取一层层将部件拆下来逐一检查的方式不太现实。要完整地给转子进行一次“体检”,必须由国外厂家检验人员用特殊设备和工艺进行检查。

虽然最终外方检查顺利结束,但送外“体检”并不容易,对此,大亚湾核电人尝试探索部件自主检测,解决“体检”受制于人的难题。

为了掌握核心技术,大亚湾核电联合苏州院等单位成立转子相控阵超声自主化联合攻坚队。经过多次研究讨论,攻坚队决定仿照医院“B超”检测方法,通过相控阵超声波探头,给转子轮槽“做B超”。为了得出检测数据,攻坚队利用3D建模,建了一个仿真转子轮槽,在三维视图下模拟检测路径和方法,再搭配无损检测技术领域里重要工具——CIVA仿真软件,通过精确的可视化仿真结果,给出检测数据和参数,制定出最优无损检测解决方案。

此外,团队创新开发了自动专用扫查器,设备由超声探头和传感器组成,将探头和支架外接在转子转轴上,扫查器自动进行查扫,多角度、全覆盖的检测,而且还不用拆除转子叶片。

为了确保工作万无一失,项目组在前期大修窗口,对转子检测方案进行了验证。经过一系列预演练后,攻坚队决定在D123大修(大亚湾1号机组第23次大修)给汽动给水泵转子进行一次全面“体检”。经过12个小时的检测,确认大亚湾核电站1号机组汽动给水泵转子轮槽确实存在需要关注的缺陷。随后,国外厂家也按计划,以自身设备和工艺对该转子进行了定期检测。结果表明,大亚湾核电自行检测出来的缺陷显示尺寸和性质与国外厂家检测同步对比结果一致,甚至精度和深度尺寸更加精确。

大亚湾核电站1号机组汽动给水泵转子轮槽裂纹自主检测顺利完成,这也是国内首次对汽动给水泵转子轮槽实施系统性无损检测,填补了这一领域的技术空白,并建立了水泵转子轮槽裂纹检测技术的技术体系。

智能语音辅助系统会“说话”

5月21日,在大亚湾核电基地培训中心三号模拟机主控室内,大亚湾核电运行三部的运行人员正在进行蒸汽发生器(以下简称“蒸发器”)水位故障演练。

该班组当天的计划任务是将二号上充泵切换到三号上充泵运行。按照操作要求,操纵员完成设备的定期切换后,开始进行仪表巡盘。

突然,语音系统传来“二号蒸汽发生器大阀开度异常”的高声预警。操纵员立马查看电脑屏幕上的主控画面,发现此时二号蒸发器水位曲线正快速变化。

“机组长,发现二号蒸发器主给水调节阀需求开度增大,蒸发器液位降低,判断为二号蒸发器主给水调节阀卡关。”“核实现象正确,尽快调整主水泵系统泵供水,提高二号蒸发器液位。”经过机组长和操纵员的及时干预,异常在30秒内得到了控制。

本次演练中,蒸发器液位在这么短时间内得到控制,得益于智能语音辅助系统的应用。据运行三部操纵员、该语音系统的研发者之一的张二龙介绍,经过长期技术攻坚和模拟机调试验证,由大亚湾核电运行三部和运营公司培训中心联合研发的智能语音辅助系统近期在岭澳二期主控室和模拟机成功应用,成为让机组对正常运行信息及异常情况自动“开口”提醒的智能系统,运行1个多月以来,现场反馈使用效果良好。

目前,该系统已实现蒸汽发生器相关参数、机组重要调节阀门开度异常、隔离阀门状态异常、一回路及其辅助系统热工(温度、压力、流量)参数异常、主泵/上充泵的油泵和核岛冷冻水系统冷冻水泵停运时间、汽轮机主机及辅助系统重要参数异常等自动提醒功能。同时,系统从数据采集处理到语音自动播报过程都是集团内部自主研发,实现了毫秒级响应。

“过去,操纵员主要通过肉眼持续监测DCS专用画面的方式来及时掌握机组运行信息。现在,系统可通过语音播报的方式直接通知操纵员,就如同给我们多配备了一个智能助手,为机组的安全运行又增加了一道屏障。”大亚湾核电运行三部机组长吴振雄感慨道,该系统能为操纵员对机组进行干预争取到更多时间,极大地提高了干预成功度,降低机组自动停堆风险。

接下来,随着智能语音辅助系统的应用推广,其信息提醒及异常判断知识库,还将不断积累和丰富,可为保障核电站安全生产发挥更重要的作用。