技術(shù)是決定企業(yè)進(jìn)步的根本要素。自1994年商運(yùn)以來,大亞灣核電運(yùn)營管理有限責(zé)任公司(以下簡稱“大亞灣核電”)在技術(shù)創(chuàng)新方面持續(xù)輸出大亞灣方案。近期,大亞灣核電完成國內(nèi)首次對汽動給水泵轉(zhuǎn)子輪槽實(shí)施系統(tǒng)性無損檢測,創(chuàng)新研發(fā)的智能語音輔助系統(tǒng)也在嶺澳二期主控室和模擬機(jī)成功應(yīng)用……一批批新成果,在核電領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中取得了顯著成績。
首次實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子輪槽自主檢測
2022年,服役近30年的大亞灣核電站2號機(jī)組汽動給水泵轉(zhuǎn)子SCC(應(yīng)力腐蝕裂紋)失效。作為國外設(shè)計加工的設(shè)備,兩臺機(jī)組的汽動給水泵轉(zhuǎn)子輪槽結(jié)構(gòu)獨(dú)特,轉(zhuǎn)子根部容易失效的部位檢測難度大,轉(zhuǎn)子葉片一共7級,采取一層層將部件拆下來逐一檢查的方式不太現(xiàn)實(shí)。要完整地給轉(zhuǎn)子進(jìn)行一次“體檢”,必須由國外廠家檢驗人員用特殊設(shè)備和工藝進(jìn)行檢查。
雖然最終外方檢查順利結(jié)束,但送外“體檢”并不容易,對此,大亞灣核電人嘗試探索部件自主檢測,解決“體檢”受制于人的難題。
為了掌握核心技術(shù),大亞灣核電聯(lián)合蘇州院等單位成立轉(zhuǎn)子相控陣超聲自主化聯(lián)合攻堅隊。經(jīng)過多次研究討論,攻堅隊決定仿照醫(yī)院“B超”檢測方法,通過相控陣超聲波探頭,給轉(zhuǎn)子輪槽“做B超”。為了得出檢測數(shù)據(jù),攻堅隊利用3D建模,建了一個仿真轉(zhuǎn)子輪槽,在三維視圖下模擬檢測路徑和方法,再搭配無損檢測技術(shù)領(lǐng)域里重要工具——CIVA仿真軟件,通過精確的可視化仿真結(jié)果,給出檢測數(shù)據(jù)和參數(shù),制定出最優(yōu)無損檢測解決方案。
此外,團(tuán)隊創(chuàng)新開發(fā)了自動專用掃查器,設(shè)備由超聲探頭和傳感器組成,將探頭和支架外接在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上,掃查器自動進(jìn)行查掃,多角度、全覆蓋的檢測,而且還不用拆除轉(zhuǎn)子葉片。
為了確保工作萬無一失,項目組在前期大修窗口,對轉(zhuǎn)子檢測方案進(jìn)行了驗證。經(jīng)過一系列預(yù)演練后,攻堅隊決定在D123大修(大亞灣1號機(jī)組第23次大修)給汽動給水泵轉(zhuǎn)子進(jìn)行一次全面“體檢”。經(jīng)過12個小時的檢測,確認(rèn)大亞灣核電站1號機(jī)組汽動給水泵轉(zhuǎn)子輪槽確實(shí)存在需要關(guān)注的缺陷。隨后,國外廠家也按計劃,以自身設(shè)備和工藝對該轉(zhuǎn)子進(jìn)行了定期檢測。結(jié)果表明,大亞灣核電自行檢測出來的缺陷顯示尺寸和性質(zhì)與國外廠家檢測同步對比結(jié)果一致,甚至精度和深度尺寸更加精確。
大亞灣核電站1號機(jī)組汽動給水泵轉(zhuǎn)子輪槽裂紋自主檢測順利完成,這也是國內(nèi)首次對汽動給水泵轉(zhuǎn)子輪槽實(shí)施系統(tǒng)性無損檢測,填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的技術(shù)空白,并建立了水泵轉(zhuǎn)子輪槽裂紋檢測技術(shù)的技術(shù)體系。
智能語音輔助系統(tǒng)會“說話”
5月21日,在大亞灣核電基地培訓(xùn)中心三號模擬機(jī)主控室內(nèi),大亞灣核電運(yùn)行三部的運(yùn)行人員正在進(jìn)行蒸汽發(fā)生器(以下簡稱“蒸發(fā)器”)水位故障演練。
該班組當(dāng)天的計劃任務(wù)是將二號上充泵切換到三號上充泵運(yùn)行。按照操作要求,操縱員完成設(shè)備的定期切換后,開始進(jìn)行儀表巡盤。
突然,語音系統(tǒng)傳來“二號蒸汽發(fā)生器大閥開度異?!钡母呗曨A(yù)警。操縱員立馬查看電腦屏幕上的主控畫面,發(fā)現(xiàn)此時二號蒸發(fā)器水位曲線正快速變化。
“機(jī)組長,發(fā)現(xiàn)二號蒸發(fā)器主給水調(diào)節(jié)閥需求開度增大,蒸發(fā)器液位降低,判斷為二號蒸發(fā)器主給水調(diào)節(jié)閥卡關(guān)?!薄昂藢?shí)現(xiàn)象正確,盡快調(diào)整主水泵系統(tǒng)泵供水,提高二號蒸發(fā)器液位?!苯?jīng)過機(jī)組長和操縱員的及時干預(yù),異常在30秒內(nèi)得到了控制。
本次演練中,蒸發(fā)器液位在這么短時間內(nèi)得到控制,得益于智能語音輔助系統(tǒng)的應(yīng)用。據(jù)運(yùn)行三部操縱員、該語音系統(tǒng)的研發(fā)者之一的張二龍介紹,經(jīng)過長期技術(shù)攻堅和模擬機(jī)調(diào)試驗證,由大亞灣核電運(yùn)行三部和運(yùn)營公司培訓(xùn)中心聯(lián)合研發(fā)的智能語音輔助系統(tǒng)近期在嶺澳二期主控室和模擬機(jī)成功應(yīng)用,成為讓機(jī)組對正常運(yùn)行信息及異常情況自動“開口”提醒的智能系統(tǒng),運(yùn)行1個多月以來,現(xiàn)場反饋使用效果良好。
目前,該系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)蒸汽發(fā)生器相關(guān)參數(shù)、機(jī)組重要調(diào)節(jié)閥門開度異常、隔離閥門狀態(tài)異常、一回路及其輔助系統(tǒng)熱工(溫度、壓力、流量)參數(shù)異常、主泵/上充泵的油泵和核島冷凍水系統(tǒng)冷凍水泵停運(yùn)時間、汽輪機(jī)主機(jī)及輔助系統(tǒng)重要參數(shù)異常等自動提醒功能。同時,系統(tǒng)從數(shù)據(jù)采集處理到語音自動播報過程都是集團(tuán)內(nèi)部自主研發(fā),實(shí)現(xiàn)了毫秒級響應(yīng)。
“過去,操縱員主要通過肉眼持續(xù)監(jiān)測DCS專用畫面的方式來及時掌握機(jī)組運(yùn)行信息。現(xiàn)在,系統(tǒng)可通過語音播報的方式直接通知操縱員,就如同給我們多配備了一個智能助手,為機(jī)組的安全運(yùn)行又增加了一道屏障?!贝髞啚澈穗娺\(yùn)行三部機(jī)組長吳振雄感慨道,該系統(tǒng)能為操縱員對機(jī)組進(jìn)行干預(yù)爭取到更多時間,極大地提高了干預(yù)成功度,降低機(jī)組自動停堆風(fēng)險。
接下來,隨著智能語音輔助系統(tǒng)的應(yīng)用推廣,其信息提醒及異常判斷知識庫,還將不斷積累和豐富,可為保障核電站安全生產(chǎn)發(fā)揮更重要的作用。