在上海核工程研究設(shè)計院股份有限公司（ 簡稱上海核工院 ），有那么一群致力于核電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的奮斗者和核電設(shè)備安全保障的護(hù)航者。他們將“引領(lǐng)設(shè)備技術(shù)，鑄就國之重器”的文化使命根植于心，將“主動、擔(dān)當(dāng)、合作、寬容、高遠(yuǎn)”的工作理念作為名片，開拓創(chuàng)新、砥礪前行。也是他們，秉持助推核能安全發(fā)展初心，直面行業(yè)痛點(diǎn)，攻堅克難，厚積薄發(fā)，終在重要設(shè)施缺陷檢測和激光焊接修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域掌握關(guān)鍵核心技術(shù)。

從無到有，堆內(nèi)構(gòu)件水下檢修技術(shù)自主研發(fā)

上世紀(jì)90年代，我國核電事業(yè)遭遇了一場前所未有的挑戰(zhàn)。秦山核電站在某次換料過程中，意外發(fā)現(xiàn)反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件圍板螺釘脫落。由于缺乏自主維修保障能力和技術(shù)，電廠不得不停運(yùn)，造成了經(jīng)濟(jì)損失。這一事件不僅對核電站的安全構(gòu)成了直接威脅，更暴露了我國在核電關(guān)鍵設(shè)備維修技術(shù)方面的不足。我國第一代自主核電站的設(shè)計者們深刻理解到，只有掌握核心技術(shù)，才能確保核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而保障國家的能源安全。

在這樣的背景下，上海核工院水下智能檢修團(tuán)隊?wèi)?yīng)運(yùn)而生。2004年，團(tuán)隊向國防科工委申報并成功獲批了“堆內(nèi)構(gòu)件水下維修技術(shù)研究”課題，正式開啟了核電水下檢修技術(shù)的自主化研發(fā)之路。在隨后的十多年里，團(tuán)隊成員面對高放射性環(huán)境及超10米深水下的遠(yuǎn)程維修等技術(shù)難題，不畏艱險，勇于探索，堅持自主研發(fā)，最終攻克了水下高放射性復(fù)雜環(huán)境下的設(shè)備輸送、電火花加工、攻絲、吸塵、局部干法熔化極氣體保護(hù)焊接及遠(yuǎn)程自動控制等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，打造出堆內(nèi)構(gòu)件水下維修能力及配套維修設(shè)備，為我國水下復(fù)雜環(huán)境檢修技術(shù)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

聚焦痛點(diǎn)，核電站乏燃料水池缺陷精確檢測識別

核電站乏燃料水池是用于貯存高放射性乏燃料的關(guān)鍵設(shè)施，機(jī)組運(yùn)行后大量乏燃料存放于水池。2011年，日本福島事故暴露出核電站乏燃料水池運(yùn)行安全的重要性。2018年，法國多個核電機(jī)組乏燃料水池覆面出現(xiàn)裂紋的報道進(jìn)一步引發(fā)了公眾對核電運(yùn)行安全的廣泛關(guān)注。

上海核工院水下智能檢修團(tuán)隊以保障核電安全運(yùn)行為己任，依托國家能源局核電重大科技專項課題，與國內(nèi)知名高校、企業(yè)等研究機(jī)構(gòu)緊密合作，圍繞核電水下缺陷在役檢測及評估技術(shù)難題展開系統(tǒng)攻關(guān)。

在技術(shù)研發(fā)的征途上，團(tuán)隊成員展現(xiàn)出了極高的專業(yè)素養(yǎng)和堅韌不拔的奮斗精神。他們不畏艱難，勇于探索，通過廣泛調(diào)研、大膽假設(shè)、嚴(yán)謹(jǐn)分析和小心求證，在水下放射性環(huán)境缺陷檢測領(lǐng)域創(chuàng)新引入交流電磁場（ACFM）檢測技術(shù)。為了確保技術(shù)的適用性及可靠性，團(tuán)隊成員通力合作，各司其職，通過多輪設(shè)計—仿真迭代，最終成功研制出小型浮游爬壁式ACFM缺陷檢測設(shè)備。

為了驗(yàn)證設(shè)備性能，團(tuán)隊成員無懼三九嚴(yán)寒，前往試驗(yàn)現(xiàn)場，在寒夜中堅守崗位，從夜幕降臨直至晨光初現(xiàn)，不畏刺骨的寒風(fēng)和冰涼的池水。追求卓越成為團(tuán)隊克服困難、持續(xù)前進(jìn)的不竭動力。經(jīng)過一系列設(shè)計迭代、細(xì)致分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，團(tuán)隊最終克服了重重困難，成功開發(fā)出了適用于核設(shè)施水下全方位、多結(jié)構(gòu)、非接觸、高精度的缺陷檢測技術(shù)，能夠?qū)Πl(fā)絲級別的微小缺陷進(jìn)行精確識別。這一成果不僅標(biāo)志著團(tuán)隊在核設(shè)施水下缺陷檢測領(lǐng)域取得了重大技術(shù)突破，更意味著關(guān)鍵技術(shù)的自主可控，為核電站的安全運(yùn)行提供了堅實(shí)的技術(shù)保障。

填補(bǔ)空白，乏燃料水池水下激光焊接修復(fù)領(lǐng)域新突破

對于團(tuán)隊成員而言，乏燃料水池水下缺陷檢測技術(shù)的成功研發(fā)只是旅程上的一個里程碑，接下來他們需要繼續(xù)努力，砥礪前行，進(jìn)一步研發(fā)水下高質(zhì)量焊接修復(fù)技術(shù)，為核設(shè)施安全運(yùn)行提供保障。

團(tuán)隊成員在面對乏燃料水池內(nèi)檢修的多重挑戰(zhàn)時，展現(xiàn)了他們卓越的創(chuàng)新能力和跨學(xué)科技術(shù)整合的才能。他們成功融合了海洋潛水浮游技術(shù)、自動化協(xié)同作業(yè)技術(shù)及激光焊接技術(shù)，創(chuàng)新研發(fā)了一套集成式一體化激光焊接修復(fù)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用浮游器與機(jī)械臂協(xié)同作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了對乏燃料水池的全方位覆蓋，并確保了焊接末端的剛度、穩(wěn)定性和運(yùn)動精度。

為了適應(yīng)水下放射性環(huán)境的特殊要求，團(tuán)隊開發(fā)了一系列創(chuàng)新設(shè)備，包括推拉絲遠(yuǎn)程送絲設(shè)備、水下激光焊接—拉絲—視覺集成密封設(shè)備以及水下激光焊接排水裝置，實(shí)現(xiàn)了高度集成、全程的視頻監(jiān)控、件數(shù)監(jiān)測以及自適應(yīng)的穩(wěn)態(tài)排水等功能，極大地提升了水下焊接修復(fù)的安全性和可靠性。

在水下焊接修復(fù)工藝的研究道路上，團(tuán)隊成員們展現(xiàn)了對技術(shù)細(xì)節(jié)的極致追求。他們不僅深入探究了國內(nèi)外水下焊接的最新進(jìn)展，還通過詳盡的分析和嚴(yán)格的論證，進(jìn)行了多水深、多參數(shù)的耦合實(shí)驗(yàn)。在此過程中，團(tuán)隊不斷調(diào)整和完善焊接工藝，最終成功研發(fā)出了一種適用于全水深、多參數(shù)耦合的多層多道激光填絲焊接技術(shù)。該技術(shù)創(chuàng)新采用原位激光重熔處理集合保護(hù)氣體成分（N2）比例調(diào)控，顯著提高了水下焊接接頭的耐腐蝕性，確保了焊接質(zhì)量，有效解決了核設(shè)施水下高質(zhì)量修復(fù)的難題。經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，焊接試件的成形質(zhì)量優(yōu)于建造標(biāo)準(zhǔn)，為核設(shè)施的安全運(yùn)行和維護(hù)提供了堅實(shí)的技術(shù)支撐。

厚積薄發(fā)，核設(shè)施檢修技術(shù)成果創(chuàng)豐收

團(tuán)隊通過自主創(chuàng)新取得了顯著成果，申請發(fā)明專利20余項，獲《用于乏燃料水池水下焊接修復(fù)裝置》等6項發(fā)明專利授權(quán)，發(fā)表高水平論文13篇（SCI收錄3篇，EI收錄2篇），技術(shù)自主可控，經(jīng)中國核能行業(yè)協(xié)會鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平，對我國核電特種維修領(lǐng)域?qū)W科建設(shè)、技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展起到了至關(guān)重要的示范作用?！盎诮涣麟姶艌龈袘?yīng)和激光焊接的核設(shè)施水下缺陷檢測和維修技術(shù)”項目榮獲2023年度中國核能行業(yè)協(xié)會科技進(jìn)步一等獎。

面向未來，研發(fā)團(tuán)隊有著更高遠(yuǎn)的目標(biāo)，他們將繼續(xù)秉承“自力更生、艱苦奮斗，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、敢為人先，團(tuán)結(jié)協(xié)作、為國爭光”的“國之光榮”精神，緊扣前沿技術(shù)研發(fā)需求，聚焦關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，引領(lǐng)和推動核電設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，為國家能源安全和可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。