讓核電廠“心臟”擁有國產(chǎn)“智能醫(yī)生”
在前不久結(jié)束的第十七屆“振興杯”全國青年職業(yè)技能大賽(職工組)——“中核杯”創(chuàng)新創(chuàng)效競賽上,中核集團項目《核主泵密封智能化健康管理系統(tǒng)》斬獲研發(fā)創(chuàng)新類金獎。項目負責人、中核集團福清核電設(shè)備管理處高級主管工程師、高級工程師文學向中青報·中青網(wǎng)記者講述了項目和團隊的成長歷程。
核電設(shè)備具有安全要求高、技術(shù)難度高、巨系統(tǒng)規(guī)模大等特點,為確保核安全“萬無一失”,行業(yè)長期采取定期維修為主的模式,導致設(shè)備運維成本高等問題,不利于行業(yè)進一步高質(zhì)量發(fā)展。主泵是核電站最為關(guān)鍵的設(shè)備之一(俗稱“心臟”),主泵機械密封(簡稱主泵密封)要求長期可靠運行,其故障可能導致核電站停堆檢修。主泵密封技術(shù)難度高,長期被國外壟斷。
自2010年入職以來,文學一直在核電生產(chǎn)一線工作,對核電設(shè)備管理領(lǐng)域的現(xiàn)狀和痛點有深刻的體會。2018年起,他和同事對核電等行業(yè)設(shè)備運維、新一代信息技術(shù)等多方面開展調(diào)研,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外一直沒有一款面向主泵密封的智能化健康管理平臺。他下定決心要啃“最難啃的骨頭”。
文學牽頭組建了一支包含核電維修、設(shè)備管理部門,及清華大學黃偉峰研究員等在內(nèi)的攻關(guān)團隊。首先,面對關(guān)鍵技術(shù)掌握不足所造成的壁壘,團隊系統(tǒng)整理多年調(diào)試和運維經(jīng)驗,積累大量第一手數(shù)據(jù)。他們還開發(fā)了系列檢測裝置和方法,提出面向全尺寸主泵密封的建模技術(shù),經(jīng)過1年多的檢驗檢測、建模仿真和理論計算等努力,掌握了主泵密封深層次原理機制,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
隨后,針對核電設(shè)備復雜工況等難題,團隊提出了一種高效分析方法與機器學習相融合的健康評估模型,提高了核電設(shè)備健康評估準確性,實現(xiàn)健康狀態(tài)實時準確評估,改變以往過于依賴人員經(jīng)驗和閾值管理的局面。
這個項目也被列入中核集團“青年英才”計劃,得到充足的經(jīng)費支持和制度保障,福清核電還選定了公司領(lǐng)導作為項目導師。文學也入選“青年英才”計劃,他與來自中核集團不同領(lǐng)域的青年科技人員一起研討學習,進一步開拓視野,提高創(chuàng)新能力。
最終,團隊成功開發(fā)出一套“機理分析+數(shù)據(jù)驅(qū)動”的核電設(shè)備智能化健康管理系統(tǒng),并于2022年1月在核電站最為復雜和關(guān)鍵的設(shè)備之一——核主泵上正式應(yīng)用。
系統(tǒng)正式上線時,大家都很激動。系統(tǒng)在打破國外對關(guān)鍵技術(shù)壟斷的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)健康評估、故障預(yù)警和診斷等智能化,進一步提高了評估和診斷的準確性、及時性。
團隊成員分別來自于核電站維修、設(shè)備管理部門,常年都有繁重的機組生產(chǎn)、大修等工作,只能在下班后爭分奪秒投入技術(shù)攻關(guān)。為此,文學曾開玩笑:“我們可能不是傳統(tǒng)的科研‘正規(guī)軍’,白天搞生產(chǎn),晚上干科研,但大家抱著必勝信念堅持不懈?!?/p>
“因為疫情影響和團隊成員分布廣等原因,團隊隨時開展線上交流。我與團隊的清華大學黃偉峰研究員經(jīng)常在早晨6點或者晚上11點半互發(fā)信息,都能收到對方及時回復,隨時開展討論。”文學回憶。
“立足生產(chǎn)、面向前沿?!彼f這將是他和團隊一以貫之的工作理念,不斷提高中國核電技術(shù)全球競爭力更是他們不懈追求的目標。
中青報·中青網(wǎng)記者 王海涵 來源:中國青年報
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