創(chuàng)新路上的靚麗風(fēng)采
2020年,中國核能行業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評定出科技進(jìn)步獎(jiǎng)共76 項(xiàng),其中,一等獎(jiǎng) 6 項(xiàng)、二等獎(jiǎng) 19 項(xiàng)、三等獎(jiǎng) 51 項(xiàng);技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng) 2 項(xiàng),其中,一等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)、二等獎(jiǎng) 1 項(xiàng);企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程獎(jiǎng) 2 項(xiàng);創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng) 4 項(xiàng)( 其中 2 項(xiàng)并列第三 );青年優(yōu)秀創(chuàng)新人物 5 名。
為進(jìn)一步弘揚(yáng)科學(xué)家精神和大國工匠精神,宣傳核能行業(yè)創(chuàng)新工程、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、創(chuàng)新人物,展示核能行業(yè)篤行務(wù)實(shí)、追求卓越的精神,協(xié)會《中國核能》雜志從2021年第一期開始對核能科技獎(jiǎng)部分獲獎(jiǎng)的創(chuàng)新集體和創(chuàng)新個(gè)人進(jìn)行綜合報(bào)道,以饗讀者。
核安全是國家安全的重要組成部分,具有技術(shù)的復(fù)雜性、事故的突發(fā)性、社會公眾的極度敏感性等特征。美國911事件和日本福島核事故后,國際社會對核設(shè)施的安全性更加關(guān)注。確保核安全,是黨和國家對人民的莊嚴(yán)承諾,也是全體核與輻射安全監(jiān)管者的初心和使命。生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心核電廠廠址與構(gòu)筑物安全分析及評估團(tuán)隊(duì)成立于2011年,團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人為“國家環(huán)境保護(hù)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍人才”潘蓉研究員, “十年磨一劍”,從最初幾乎為工程經(jīng)驗(yàn)零起點(diǎn)、剛出校門的“八零后小班組”,逐步成長為專業(yè)配置齊全、高素質(zhì)、高水平的“正規(guī)軍”。人員規(guī)模不斷壯大、技術(shù)能力漸趨完善,為我國民用核設(shè)施廠址與構(gòu)筑物領(lǐng)域的核安全監(jiān)管提供了全方位和強(qiáng)有力的技術(shù)支持,成果累累,已成為我國核工程建構(gòu)筑物領(lǐng)域的“安全守護(hù)者”。
核電快速發(fā)展 創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)運(yùn)而生
21世紀(jì)以來,我國核電事業(yè)的快速發(fā)展。為解決我國核電安全監(jiān)管能力建設(shè)與國際水平相比嚴(yán)重滯后的問題,2010年國家批復(fù)同意核與輻射安全中心人員編制擴(kuò)充。作為中心內(nèi)設(shè)機(jī)構(gòu)之一的廠址結(jié)構(gòu)室更名為廠址與土建部,廠址與構(gòu)筑物安全分析及評估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)便在2011年初應(yīng)運(yùn)而生,由新上任的部門負(fù)責(zé)人潘蓉主持工作。團(tuán)隊(duì)成立之初僅有員工5人,而且基本上都是剛參加工作不久的年輕人,雖然都是碩士研究生以上學(xué)歷,專業(yè)涵蓋結(jié)構(gòu)工程、地震地質(zhì)、工程地質(zhì)和工程水文等專業(yè)領(lǐng)域。雖然學(xué)歷較高,但絕大多數(shù)初出校門,沒有核設(shè)施領(lǐng)域的工程經(jīng)歷,總體上難以承擔(dān)當(dāng)時(shí)繁重的審評任務(wù)。為了帶好這支年輕的高學(xué)歷隊(duì)伍,潘蓉經(jīng)常循循善誘指導(dǎo)他們:“一要敬畏核安全,審評工作馬虎不得,提出問題要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致;二要腳踏實(shí)地,深研專業(yè),爭取成為某個(gè)方向的專家?!?/p>
▲潘蓉參加第25屆世界核婦女大會
潘蓉特別重視團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)學(xué)習(xí),并且以身作則,為建設(shè)學(xué)習(xí)型團(tuán)隊(duì)不辭辛苦,在繁忙的業(yè)務(wù)工作之余,自己還在攻讀博士學(xué)位。雖然是部門領(lǐng)導(dǎo),因?yàn)楹湍贻p人亦師亦友,大家都稱她為“潘老師”。“桃李不言,下自成蹊”,團(tuán)隊(duì)養(yǎng)成了勤奮學(xué)習(xí)、追求卓越的良好工作氛圍。針對業(yè)務(wù)能力提升,她一方面分批次派遣年輕技術(shù)人員到核電設(shè)計(jì)院培訓(xùn)學(xué)習(xí);另一方面邀請資深專家對技術(shù)人員進(jìn)行定期專業(yè)培訓(xùn),結(jié)合審評中的關(guān)鍵問題進(jìn)行針對性的研討。為加強(qiáng)審評的深度,提高校核計(jì)算和獨(dú)立驗(yàn)證能力,積極配置計(jì)算軟件系統(tǒng),團(tuán)隊(duì)逐步配齊了ANSYS、LS-DYNA、MIDAS、SASSI等結(jié)構(gòu)專業(yè)分析軟件。
目前,團(tuán)隊(duì)在核電廠核島廠房結(jié)構(gòu)的動(dòng)、靜力有限元分析計(jì)方面積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)成員在核與輻射安全中心首屆學(xué)術(shù)交流中一舉摘得一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)大獎(jiǎng),多年來累計(jì)獲得3次一等獎(jiǎng)和多次其它獎(jiǎng)項(xiàng)。
為提高審評人員的國際視野,團(tuán)隊(duì)與國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)、法國IRSN、美國NRC等建立了密切的業(yè)務(wù)聯(lián)系,通過中歐合作項(xiàng)目派遣人員駐外學(xué)習(xí)交流。同時(shí),作為中國核學(xué)會核安全分會構(gòu)筑物安全專業(yè)委員會理事長單位、中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會核電鋼結(jié)構(gòu)分會理事長單位和中國核工業(yè)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會廠址安全專業(yè)委員會理事長單位,團(tuán)隊(duì)自2016年起已舉辦了5屆中國國際核電建構(gòu)筑物可靠性與抗震性能評價(jià)技術(shù)會議,已成為我國核工程建構(gòu)筑物領(lǐng)域科研人員的技術(shù)交流中心,在行業(yè)中有著較為廣泛的影響力。
聚焦技術(shù)前沿,創(chuàng)新成果持續(xù)出現(xiàn)
核電廠址是國家保障安全高效發(fā)展核電戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的必備稀缺資源,正確選址是確保核電安全的第一關(guān)。核電廠選址需要考慮諸多因素,而且條件苛刻,要綜合考慮地震、地質(zhì)、氣象、水文、交通、爆炸和飛機(jī)墜毀等各種自然和人為因素,也要充分論證核電廠對環(huán)境和公眾的影響。核安全有關(guān)構(gòu)筑物是核電廠安全運(yùn)行的重要組成部分,為核電廠中的系統(tǒng)、設(shè)備、部件提供支撐和保護(hù),特別是混凝土安全殼是核反應(yīng)堆的圍護(hù)結(jié)構(gòu),也是核電廠安全防御體系的最后一道實(shí)體屏障,一旦安全殼結(jié)構(gòu)發(fā)生劣化破壞,危害巨大。
美國“911”恐怖襲擊引起了公眾對于大型飛機(jī)撞擊包括核電廠在內(nèi)的國家重要基礎(chǔ)設(shè)施和建筑物的關(guān)注,美國核管會在“911”后要求美國國內(nèi)核電廠對抵抗大型商用飛機(jī)的惡意撞擊進(jìn)行評估。日本福島“3.11地震海嘯”核事故是一個(gè)典型的由極端外部自然事件引發(fā)的核事故,國際社會包括中國都開始進(jìn)行地震海嘯等外部災(zāi)害下核電廠的安全裕量評估。
作為“專家型”帶頭人,潘蓉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)始終奮斗在業(yè)務(wù)第一線,緊密跟蹤國際前沿技術(shù)熱點(diǎn)。針對國家核設(shè)施廠址與構(gòu)筑物安全技術(shù)需求,潘蓉組織國內(nèi)相關(guān)科研院所形成整體攻關(guān)能力,申報(bào)了國家科技重大專項(xiàng)子課題分課題“核安全相關(guān)鋼板混凝土結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)研究”“大型商用飛機(jī)惡意撞擊問題的研究”和環(huán)保公益課題“中國沿海核電建設(shè)場址地震海嘯危險(xiǎn)性分析”“核電廠外部事件安全裕量評估”等國家和省部科研課題,取得了一系列研究成果。
一是團(tuán)隊(duì)針對核電廠地震安全評價(jià)中確定性方法和概率方法的應(yīng)用、發(fā)震構(gòu)造與彌散地震評價(jià)、我國核電廠設(shè)計(jì)基準(zhǔn)限值以及設(shè)計(jì)輸入地震動(dòng)確定等重要技術(shù)環(huán)節(jié),提出了符合我國實(shí)際的核電廠地震安全評價(jià)技術(shù)準(zhǔn)則以及與抗震設(shè)計(jì)相關(guān)的安全要求。
二是團(tuán)隊(duì)較全面地對我國沿海地震海嘯災(zāi)害進(jìn)行了研究,確定了影響我國沿海核電廠址安全的地震海嘯震源模型及參數(shù);開發(fā)了分析越洋及近場地震海嘯傳播的數(shù)值模擬平臺,并編制了我國地震海嘯危險(xiǎn)性圖。
三是團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)地研究了核電廠址審查地震的確定方法,并創(chuàng)造性地提出了適用于我國核電廠址的地震安全裕量評估的思路方法;建立了完整的外部水淹裕量評估工作流程,提出了較為完善的以場景評估法為主、輔以PSA的水淹裕量評估方法。
四是團(tuán)隊(duì)開展了鋼板-混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件系統(tǒng)性試驗(yàn)研究,構(gòu)建了鋼板-混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)體系,創(chuàng)新提出核電廠鋼板混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);提出鋼板混凝土屏蔽廠房結(jié)構(gòu)分析模型和方法,形成國家標(biāo)準(zhǔn)《核電站鋼板混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51340-2018),填補(bǔ)我國核電廠鋼板混凝土設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的空白。
五是團(tuán)隊(duì)深入航空維護(hù)基地,通過實(shí)地掃描和模型轉(zhuǎn)化,創(chuàng)建了可用于結(jié)構(gòu)撞擊分析的精細(xì)化商用飛機(jī)模型及信息數(shù)據(jù)庫,為模擬分析給出了合理的撞擊荷載、撞擊參數(shù)以及設(shè)計(jì)對策,建立了考慮飛機(jī)撞擊效應(yīng)時(shí)的荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),解決了我國核電站結(jié)構(gòu)抵御飛機(jī)撞擊作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)難題,為國家核安全局編制《核電廠抗大型商用飛機(jī)惡意撞擊評價(jià)管理辦法》提供了技術(shù)支持。
▲團(tuán)隊(duì)赴“國和一號”進(jìn)行技術(shù)交流
提高技術(shù)能力 助力核電安全監(jiān)管
十年來,潘蓉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一步一個(gè)腳印,腳踏實(shí)地前行。團(tuán)隊(duì)在核電廠大型商用飛機(jī)惡意撞擊分析、鋼板混凝土結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)、安全殼極限承載力評估和隔震性能分析等熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題研究方面已處于國內(nèi)領(lǐng)跑地位,取得了一個(gè)又一個(gè)成果,獲得省部級獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng),其中“核電廠地震安全關(guān)鍵技術(shù)研究”獲2016年中國核能行業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),“三代核電鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用”獲2017年中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),“提高第三代核電結(jié)構(gòu)抗震安全性的研究及其工程應(yīng)用”獲2017年教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。因?yàn)樨暙I(xiàn)突出,潘蓉2016年獲得原環(huán)境保護(hù)部專業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍人才榮譽(yù)稱號。自成立以來,團(tuán)隊(duì)在核工程領(lǐng)域核心以上期刊已發(fā)表論文50余篇,出版國家標(biāo)準(zhǔn)2部、專著7部。2020年該團(tuán)隊(duì)獲得中國核能行業(yè)協(xié)會核能科技獎(jiǎng)“團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新獎(jiǎng)”。
“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”。2019年,國家核與輻射安全技術(shù)研發(fā)基地一期已經(jīng)建成,內(nèi)涵建設(shè)正加緊實(shí)施,國家核電發(fā)展戰(zhàn)略與核安全技術(shù)需求也為團(tuán)隊(duì)建設(shè)帶來了重大機(jī)遇。雖然取得了不俗的成績,但潘蓉坦言,“核安全永遠(yuǎn)在路上,技術(shù)創(chuàng)新永遠(yuǎn)無止境”,團(tuán)隊(duì)將牢記我國核工程建構(gòu)筑物領(lǐng)域 “安全守護(hù)者”的初心和使命,瞄準(zhǔn)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃核能安全研究、核電建造質(zhì)量安全控制信息化等領(lǐng)域繼續(xù)攻關(guān),在生態(tài)環(huán)境部( 國家核安全局 )領(lǐng)導(dǎo)下,發(fā)揚(yáng)“一家人、一件事,一條心”的理念和嚴(yán)慎細(xì)實(shí)的作風(fēng),為我國核安全治理體系和治理能力現(xiàn)代化做出更大貢獻(xiàn)。
▲團(tuán)隊(duì)成員合影