“上升、下降、偏移操作……”大亞灣核電基地技能培訓中心內,模擬換料水池清澈見底。換料機上,操作員按程序將核燃料組件從水池中緩緩提升,然后將其安全放置在程序要求的堆芯位置。一升一降,看似簡單,卻是一項在分毫間“跳舞”的工作。
核燃料是核電站的動力之源和“心臟”,與其相關的工作是保障核電安全的重中之重。日前,記者在中國核能行業協會主辦的首屆核能行業核燃料操作職業技能競賽決賽現場,近距離了解了核燃料操作的流程、規范,并采訪了一線操作員,聽他們講述守護核“芯”的故事。
守護核電“心臟”
記者了解到,核燃料被加工成燃料芯塊后,再裝進長4米、直徑1.2厘米的鋯合金包殼中,264根核燃料棒組裝成一個核燃料組件,157組核燃料組件最終被安裝在一個直徑3.04米的壓力容器中,構成了核電站的“心臟”。而這個“心臟”,正是核燃料操作員的“戰場”。
“核燃料操作員是核電站的‘外科醫生’,換料機在反應堆上方的定位誤差不能超過一毫米,否則組件就無法正確在反應堆水池就位,還會造成核燃料傾倒或其他風險。”中核核電運行管理有限公司副總工程師朱曉斌告訴記者。
定位異常、裝卸料系統發生故障、燃料組件刮擦或碰撞如何應急、燃料組件異常時怎么處理……故障判斷與處理,也是本次決賽現場實操的“重頭戲”。
“每隔18個月,核電站要進行一次大修,三分之一的核燃料要被置換,這都是核燃料操作員的基本功。而核燃料組件修復,是這個領域最難的部分,通俗講就是‘心臟搭橋’。”朱曉斌介紹。
從業26年,榮膺2018年度“大國工匠”的中廣核核燃料操作工程師喬素凱對此深有體會:“每修復一組核燃料組件破損棒,有400多道工序,其中一半以上工序是不允許失敗的關鍵點操作。此外,核燃料操作是核電站大修中最重要的工作之一,核燃料組件包殼是核安全的第一道安全屏障,不能有絲毫差錯,核燃料操作員必須遵守換料人員的行為規范,時刻守護核安全,確保一次把事情做好。”
專業操作門檻極高
“核燃料,無小事。”核燃料操作員面臨較大的內外照射風險,且隨時面對燃料組件變形等不確定狀況,工作性質的特殊性和敏感性對換料人員的操作技能、現場經驗和核安全意識有著極高的要求。
喬素凱向記者舉了個例子:“打開組件管座,這個過程需要在水下拆除24顆螺釘,還需用4米的長桿完成水下精確值為3.7毫米的操作。高度差一毫米,螺釘擰不進去,長桿扭矩傳到水下,定位難度極高,完全靠人的經驗和手感,稍有不慎螺釘就會損壞。一旦失敗,燃料組件無法入堆運行,就會造成巨大的經濟損失。”
如此高精度的工作,與核安全息息相關。為此,在核燃料接收、轉運、換料的每一個環節,對人員專業素養和技術操作都提出了非常嚴格的要求。
“稍有不慎就可能損壞燃料棒,造成嚴重的后果。核燃料操作必須零失誤,作為核安全第一道屏障的守護者,我們常懷敬畏之心,時刻小心翼翼。”中核核電運行管理有限公司核燃料操作員周金保表示。
來自中廣核核電運營有限公司的參賽選手尹鑫宇告訴記者,所有核燃料操作員苦練操作技術的同時,每年要進行不同的換料設備操作實踐,進行燃料事件經驗反饋及換料模擬機培訓、核燃料操作技能考核,并參加取證上崗考試。“從燃料廠房的乏燃料操作員,升級為換料機操作員,再到換料主管,歷經十年,這期間參加的考試已經記不清有多少次了。”
競技學習共促發展
“這是一場遲來的比賽。”大亞灣核電運營管理有限責任公司的核燃料操作員薛胤坦言:“我國第一座核電站投運已有28年,直至現在才首次組織全行業核燃料操作比賽。此前,核燃料操作都是核電集團內部或集團之間點對點交流,這次比賽是操作技能切磋與技術實踐交流的好機會。”
尹鑫宇也難掩激動:“這次比賽緊張又興奮,既是對個人能力的檢驗,也是高手之間的較量,引發很多頭腦風暴。實際操作中可能有兩三種方案,平時按照慣性進行操作,但比賽中會深入思考,到底哪種最優。”
來自山東核電有限公司的張宇航則表示,這次比賽主要來“取經”。“海陽核電站去年剛剛發電,還沒開始大修。這是競技比賽,也是職業大講堂,可以認識很多業內同事,大家共同交流進步。”
作為新一代核燃料操作員,這些年輕人正日漸承擔起各個核電站堆芯換料和新機組首接首裝的重任。據記者了解,通過不斷的技術攻關,積極消化吸收關鍵技術,我國已完全實現了換料設備的自主化維修,一舉甩掉了“洋拐棍”,節省了每年數千萬的外方人員技術支持費用,同時培養了一大批自己的維修技術專家,而這支不斷壯大的專業化隊伍正在為我國核電可持續發展注入更多活力