“核安全是核电发展的生命线,专设安全系统则是保障核电安全的根基。从业20年,能始终奋战在核电站专设安全系统科研创新的第一线,为核电安全保驾护航,我为之自豪。”——宋春景
宋春景,上海核工程研究设计院工艺系统所副所长兼副总工程师、上海核安全审评中心副总工程师。从“南南合作的成功典范”巴基斯坦恰希玛核电厂到第三代非能动压水堆核电站引进消化吸收,再到具有完全自主知识产权、世界先进的国家科技重大专项“国和一号”的研发和工程建设……20年来,她一直在核电厂专设安全系统深耕研发、设计和服务,并成长为上海核工院专设安全系统专业带头人。今年3月,宋春景又增添了一个新身份——全国三八红旗手。她说:“科研之路无坦途,对于女性来说,更要投入双倍的坚持和努力。”
“做一件事情,就要干出一个品牌”
宋春景与核电的结缘,源于她本科作为清华大学工程物理系的核能领域定向培养人才。2002年本科毕业后,在核电发展相对缓慢的年代,她依然选择投身核电,来到上海核工院读研,择一业而终一生。
研究生阶段正值恰希玛核电站二期工程设计建造时期,宋春景就被委以重任,开始从事安全壳氢气控制系统的分析与设备研制工作。“做一件事情,就要干出一个品牌”,宋春景牢记导师对自己的谆谆教诲并落实在行动中。
当时,国内相关研究刚刚起步,原有的消氢催化剂根本经不起核电厂事故后高温、高辐照的考验。刚入行的宋春景潜心钻研,联合多方研讨,在调研大量国外资料和国内技术储备、开展多轮方案比选和研讨后,最终开拓性地提出利用铂-钯催化剂来常温快速消除氢气的非能动氢复合器技术路线。
连续奋战两个酷暑寒冬,年轻的宋春景与合作单位最终成功研发出国内首创的用于缓解核电厂严重事故的非能动氢气复合器。这一成果也在被誉为“南南合作的成功典范”的恰希玛核电站实现首次应用。
“我的老师还教给我一句很重要的话,那就是我们这个学科,要注意训练和掌握系统化的思维方式。”宋春景说,核电站的系统分析设计就如同排布城市的管道、疏通人体的血管,作为设计“枢纽”不能仅停留于就事论事,而应秉持大局观,衔接落实好纵向、横向的接口需求,以确保整个“输送”过程中的严丝合缝。
2011年日本福岛核事故发生后,不少人谈“核”色变,核安全更加成为公众关注的焦点,而安全壳内的氢气控制也成了核电业内关注的重点。当时,正在研发设计的第三代非能动压水堆核电站在严重事故后的环境条件更加苛刻。宋春景敏锐地意识到,要避免出现类似福岛的安全事故,对原有核电相关系统和设备升级刻不容缓。
为提高核电安全的抗风险能力,宋春景带领团队以“国和一号”国家科技重大专项课题为平台,与合作单位一起,成功研发了高氢浓度下高效安全消氢的非能动氢复合器和高效能线圈型氢点火器,从技术上提高了核电的抗风险能力。同时,她作为项目经理投身该项成果应用的第一线,顺利完成了秦山一期、秦山三期等核电厂氢气控制系统的改造,为核电安全保驾护航。
截至目前,宋春景团队研制的非能动氢复合器已应用于国内外16个核电厂址的42个机组,累计销售总额近4亿元。她主编发布核能行业标准2份,发明专利20件(授权11件)、实用新型专利12件。
“扛住压力,与时间赛跑”
“在秦山一期核电厂正对面的山麓上,仍可以看到一块刻着‘秦山春晓’四个大字的石碑,那也是个难忘的开始。”宋春景回忆说。
那是2004年,她研究生毕业不久,作为主设人负责秦山三期重水堆核电站再循环冷却水检修备用系统改造项目的总体设计和工艺系统设计。由于历史遗留的设计缺陷问题,秦山三期核电站无法停运维修再循环冷却水系统,进行改造迫在眉睫。初出茅庐的宋春景遇到了重重困难,“着急起来都忍不住哭鼻子。”
但是,意志坚强的宋春景迎难而上,终于创新地提出了彻底解决设计缺陷的冷却塔循环检修备用系统改造方案。该方案最终替换掉原设计单位的改造方案,顺利通过国家核安全审评中心的两轮评审,2009年首次在秦山三期二号机组投用。机组大修周期的关键路径由此缩短了5至9天,也节省了大量成本。这项改造方案获得上海市科技进步奖三等奖、上海市青年创新创业大赛二等奖。
自2008年以来,上海核工院承担了“国和一号”研发和工程建设的国家使命。宋春景也迎来了新的任务,带领团队研发设计非能动压水堆核电站中最为关键、极具创新、用于保证核电厂安全的非能动安全系统。
非能动安全系统是利用物质重力、流体自然对流、蒸发、冷凝等自然力替代依赖外部动力的水泵、风机等安全设备来带走堆芯余热,事故发生后72小时内无需操纵员动作就能保证堆芯和安全壳的完整性。但是,全新的设计理念、世界最大的非能动压水堆核电站这样的创新工程,也给研发设计、守牢核安全根基带来了新的挑战。
面对重重难关和挑战,宋春景作为非能动安全系统技术负责人,长年累月坚守科研一线,带领团队与时间赛跑。最终,通过“国和一号”国家科技重大专项“AP1000非能动安全系统关键设计技术研究”“CAP1400非能动安全壳冷却系统性能研究及试验”等多项课题,宋春景及其团队攻克了非能动安全系统关键技术难题,研制了多个国际首创的非能动安全系统关键设备,成功设计了世界上最大的非能动安全系统,为完成“国和一号”研发设计、工程建设和顺利建成投运,也为我国核电技术的新突破作出了突出贡献。在这过程中,她主编发布核能行业标准4份,申请发明专利12件。
“‘核电人’从来不是孤军奋战”
作为我国核电研发和工程建设的重要力量,上海核工院迎来了多个核电项目同时进行、多个核电新型号研发齐头并进的新局面,同时也面临人力资源不足、效率有待提高,以及研发方案无法固化、多次迭代颠覆的困难。
为此,宋春景积极思考、与时俱进,在核电高科技自立自强中持续创新,在行业中率先引入基于模型的系统工程(MBSE)理念方法,研究基于模型的核电设计数字化转型、系统智能监测和诊断、可靠性等新课题,组建新的研发队伍,指导工程硕士。
经过多年不懈的努力,宋春景带领团队完成了某核电厂20多个核工艺系统的智能监测和诊断系统,实现了核电运行关键性能的监测和故障诊断;完成了参数化、规则化的核电阀门设计数字化转型,受到了国家核电安全监管单位的肯定;完成了某新型号关键设备的详细设计,并获得了“启航杯”全国MBSE大赛二等奖,以优秀的成绩得到了行业的认可,受邀在中国核能高质量发展系列讲堂授课,分享最新发展成果。
“‘核电人’从来不是孤军奋战,同为‘战友’,大家冲锋陷阵时互为后盾、彼此体谅,才能打好一场又一场的攻坚战。”宋春景说。
如何凝聚巾帼力量,是宋春景在工作中一直思考的问题。她积极响应巾帼创新工作室建设的号召,组建了一支致力于核电工艺系统设计研发的巾帼团队,并在2016年成立“宋春景巾帼创新工作室”。在她的带领下,工作室通过跟踪国内外核工艺系统设计的最新动态,结合工程、科研需求,不断开拓创新,使工作室成为岗位的创新源、项目的攻关队、人才的孵化器和团队的方向标, 在CAP1400、CAP1000等众多核电项目型号的研发过程中较好发挥了“核电半边天”的作用。
作为工程设计人员,下驻施工现场是家常便饭。有的工作室成员为了尽快到项目现场历练,干脆把老人、小孩一起带到项目所在地就近照顾。“他们的敬业奉献精神真的让人感动。我是工作室负责人,也尽可能做好团队内的协调,让大家更好地平衡工作与家庭。”作为团队中的“老大姐”,除了带领大家在工作上披荆斩棘,宋春景也在生活中为同事们提供帮助,努力消除大家的后顾之忧。
成立至今,宋春景巾帼创新工作室已摘得省部级及行业成果奖7项,申请发明专利66件、实用新型专利56件,获得了上海市城乡建设和交通系统“三八红旗集体”、中国职工技术协会“卓越创新工作室”、国家电投集团“示范创新工作室”等荣誉称号。