林松濤：開創(chuàng)核電安全殼檢測(cè)評(píng)估新領(lǐng)域

龐貝

核電是一種公認(rèn)的清潔能源，是調(diào)整我國(guó)主要依賴火力發(fā)電，走向電力供給多元化的必由選擇，也是“一帶一路”倡議的國(guó)家名片。

核電發(fā)展的前提是安全。核電站安全殼是核反應(yīng)堆的安全維護(hù)系統(tǒng)，是繼核燃料包殼、一回路壓力邊界之后的最后一道安全屏障，其功能是當(dāng)一回路管道發(fā)生破裂、造成失水事故（LOCA）時(shí)，將事故中的裂變產(chǎn)物限制和消除在其內(nèi)部，防止放射性物質(zhì)不受控制地?cái)U(kuò)散到周邊環(huán)境中。

安全殼是核電站重大的標(biāo)志性安全基礎(chǔ)設(shè)施，一般直徑30～40m，高50～60m，壁厚1-2m，由筒體加穹頂組成的高大建筑，于1953年首次在美國(guó)西密爾頓的諾爾斯核反應(yīng)堆研究所的反應(yīng)堆裝置上得到應(yīng)用。其應(yīng)承受的主要荷載是其內(nèi)部包容的一回路發(fā)生失水事故時(shí)所產(chǎn)生高溫和高壓（一般100～150℃，0.15～0.4Mpa）。安全殼結(jié)構(gòu)型式有鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、全部預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及雙層安全殼結(jié)構(gòu)。安全殼是核反應(yīng)堆的最后一道安全屏障，在核電站運(yùn)行壽期內(nèi)不可更換。因此，安全殼系統(tǒng)在整個(gè)服役壽期內(nèi)的整體性能和密封性能是核電站安全環(huán)保運(yùn)行的重要保障。

林松濤是我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)鑒定專家，長(zhǎng)期致力于核電重大基礎(chǔ)設(shè)施安全檢測(cè)評(píng)估技術(shù)研究與工程實(shí)踐。自我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的第一座核電站秦山核電站建設(shè)開始，在30多年的時(shí)間里，林松濤創(chuàng)建了核電站安全殼系統(tǒng)全壽期檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及可靠性評(píng)定技術(shù)體系。提出了安全殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)收準(zhǔn)則、服役期間的安全評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)以及后期延壽理論。主編了3部用于核電站安全殼結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗(yàn)收和正常運(yùn)營(yíng)的能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及用于指導(dǎo)核電站安全殼結(jié)構(gòu)大體積混凝土施工的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。出版專著2部，發(fā)表論文40余篇，授權(quán)專利15項(xiàng)。成果應(yīng)用于我國(guó)所有自主建設(shè)和援外的核電項(xiàng)目，取得顯著社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。以第一獲獎(jiǎng)人身份榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)11項(xiàng)。

經(jīng)過以他為代表的核電建設(shè)者30多年的不懈努力，我國(guó)已建立了一套完整適用于核電站反應(yīng)堆安全殼系統(tǒng)全壽期檢測(cè)評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)，并已在國(guó)內(nèi)所有核電項(xiàng)目中推廣應(yīng)用，完全實(shí)現(xiàn)了自主化，開創(chuàng)了我國(guó)核電站安全殼檢測(cè)評(píng)估的新領(lǐng)域，為我國(guó)核電站安全運(yùn)行提供了重要保障。

為確保安全殼系統(tǒng)安全可靠，必須在設(shè)計(jì)建造、竣工驗(yàn)收、安全服役以及后期延壽的全過程中對(duì)其進(jìn)行持續(xù)的安全檢測(cè)評(píng)估。林松濤團(tuán)隊(duì)自1987年創(chuàng)立以來，經(jīng)30多年努力實(shí)現(xiàn)了對(duì)安全殼系統(tǒng)建造階段、服役階段和延期服役階段安全檢測(cè)評(píng)估的全過程覆蓋。

他們建立了我國(guó)核電站安全殼可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)體系，解決了安全殼整體性檢測(cè)與可靠性評(píng)定的系列難題：建立了安全殼結(jié)構(gòu)整體性檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)方法體系，明確了檢測(cè)評(píng)定項(xiàng)目和驗(yàn)收準(zhǔn)則;系統(tǒng)解決了高壓、高溫、高濕和強(qiáng)電磁環(huán)境干擾下安全殼結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性、耐久性及敏感度檢測(cè)機(jī)理問題;建立了安全殼結(jié)構(gòu)整體性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和分析處理系統(tǒng)，解決了大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中多參數(shù)、多測(cè)點(diǎn)、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境影響復(fù)雜等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn);實(shí)現(xiàn)了70余個(gè)堆次的工程應(yīng)用，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率接近100%，填補(bǔ)了我國(guó)核電工程自主驗(yàn)收的技術(shù)空白。

他們發(fā)明了安全殼預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)期損失監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)，形成了預(yù)應(yīng)力損失監(jiān)測(cè)與評(píng)估的成套技術(shù)，建立了安全殼在役期間安全裕度評(píng)價(jià)體系：建立了安全殼預(yù)應(yīng)力孔道高溫高壓灌油（蠟）技術(shù)工藝流程，開發(fā)了用于監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力損失的高溫大量程鋼束力傳感器，建立了安全殼無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)期損失監(jiān)測(cè)體系;解決了測(cè)試信號(hào)的有效傳輸和預(yù)應(yīng)力筋端頭復(fù)雜錨固條件下的保護(hù)問題，研制出兼具承載能力和測(cè)量功能的智能鋼絞線;首次實(shí)現(xiàn)對(duì)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線任意位置實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)的直接監(jiān)測(cè)，解決了安全殼結(jié)構(gòu)在役檢查和老化評(píng)估的關(guān)鍵技術(shù)問題;建立了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力損失的評(píng)估體系;突破美、法等核電大國(guó)技術(shù)壟斷，形成了預(yù)應(yīng)力損失監(jiān)測(cè)與評(píng)估的成套技術(shù)，建立了安全殼在役期間安全裕度評(píng)價(jià)體系，目前已在50余個(gè)核電站中得到應(yīng)用。

他們?cè)趪?guó)內(nèi)率先開展安全殼系統(tǒng)老化機(jī)理的研究，建立了基于事故樹理論的老化狀態(tài)分級(jí)評(píng)價(jià)方法，形成了一套完整的安全殼結(jié)構(gòu)老化管理與壽命評(píng)價(jià)技術(shù)體系，解決了安全殼延期服役的技術(shù)難題;建立了基于故障樹理論的安全殼結(jié)構(gòu)老化狀態(tài)劣化樹模型，形成從機(jī)理出發(fā)的老化狀態(tài)評(píng)級(jí)方法，解決了安全殼老化狀態(tài)評(píng)價(jià)和壽命評(píng)估技術(shù)難題。成果應(yīng)用于秦山核電站延壽項(xiàng)目，為國(guó)家核安全主管部門決策提供了技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)核電設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收、運(yùn)行和延壽的全過程自主化。主編《核電廠預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼結(jié)構(gòu)在役檢查要求》《核電廠預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼老化管理指南》2部能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為核電站安全殼系統(tǒng)的日常老化管理工作提供了技術(shù)依據(jù)，為安全殼結(jié)構(gòu)延壽工作奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，并已在秦山一、二、三期，江蘇田灣，福建福清等20余座核電站投入應(yīng)用。

截至2018年，全世界共建超過600臺(tái)核電機(jī)組，仍在運(yùn)行的有450臺(tái)，為世界提供超過10%的電力。到2019年底，我國(guó)已有45臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行，年發(fā)電量 2944億kWh，占全國(guó)總發(fā)電量4.77%;按國(guó)家能源局的規(guī)劃，到2030年我國(guó)核電裝機(jī)容量要達(dá)2億kW，2050年要達(dá)4～5億kW。核電在我國(guó)能源建設(shè)中將持續(xù)發(fā)揮重要作用，為核電安全保駕護(hù)航，是林松濤團(tuán)隊(duì)責(zé)無旁貸的使命。

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