2019年4月12日,在深圳大亞灣核電基地中廣核核電運營公司技能培訓中心拍攝的1比1比例建造的模擬換料水池,平時,喬素凱和團隊成員都是在此進行培訓,每次修復組件之前,團隊會用模擬的組件進行全方位的演練,確定整個過程、操作程序、設備和人的狀態都沒問題了,才會正式修核燃料組件。
1989年拍攝的建設中的大亞灣核電站。(新華社資料照片)新華社記者李龍波攝(1989年1月7日發)
2019年4月12日,在深圳大亞灣核電站拍攝的核反應堆,這座核電站采用的是壓水反應堆,4米深的硼酸水呈現淡藍色,用于屏蔽輻射和冷卻核燃料組件。新華社記者毛思倩攝
1994年2月,大亞灣核電站1號機組建成投入商運,喬素凱(左二)與同事們留影。圖片由受訪者提供
從深圳市中心驅車向東約50公里,進入一片依山傍海的美地,便是我國大陸地區第一座大型商用核電站——大亞灣核電站的所在地。
每十八個月,核電站要進行一次換料大修,這是核電站最重要的時刻之一。專門負責的換料的幾十名工程師分成了4班,在反應堆停堆的時候,晝夜不停地操作設備。
他們的領隊人叫喬素凱,從1993年7月,大亞灣核電站核燃料組件到場的時候,便一直在與核燃料打交道。
1980年是深圳經濟特區建立之年,也是廣東核電站項目籌建之年。1987年8月7日,選址在深圳大鵬半島的大亞灣核電站主體工程正式開工建設。經過三十余年的發展建設,目前大亞灣核電基地已擁有大亞灣核電站、嶺澳核電站一期、嶺澳核電站二期共六臺百萬千瓦級核電機組。
“核燃料就是核電站的‘心臟’,我們的工作是對它進行換料和修復。簡單一點來說,就好像外科醫生一樣,為‘心臟’進行微創手術。”喬素凱告訴記者。
如果說生物的心臟構造復雜,那核燃料組件也不遜。
一個核反應堆里有157組核燃料組件,每組核燃料組件由17×17正方形排列的264根核燃料棒組成,而每根核燃料棒里,都裝載了鈾235濃度為4%左右的燃料芯塊。
每次換料需要在停堆了以后,把整組的核燃料組件從堆芯卸出來 ,不用的核燃料就放到乏燃料水池,需要用的或者新的就重新裝回堆芯。
更為復雜的則是對核燃料組件的修復,喬素凱帶領的特殊維修專業技術團隊,承擔著全國一半以上核電機組的核燃料的維護工作。
核電站核燃料組件有時候會產生一些缺陷,燃料棒可能會在運行期間出現缺陷,可能會有裂紋,或者表面有磨損。喬素凱和團隊成員檢查出來,就要把它更換掉。
核燃料組件修復完全在水下操作,通過長桿完成水下的一系列操作,把燃料棒從燃料組件中拔出來,在原先的位置插一根替換棒進去。
修復的過程有400多道工序,其中有200多道工序是不允許失敗的關鍵點操作。
“在空氣中操作,看著難度不大,可是由于燃料組件在4米多深的水下,靠4米的長桿來上,必須要勻速,不能快或者慢,一不小心就會卡,一旦卡了組件就不能用了。 ”
在喬素凱心中,核安全大于天,一次把事情做好,守護核安全是他永恒的使命。
至今,其所在團隊共為國內24臺核電機組完成了170多次核燃料裝卸任務,創造了連續75000步操作“零”失誤的紀錄,實現了燃料操作“零”失誤及換料設備“零”缺陷。
1987年,大亞灣核電站破土動工,喬素凱記得,1992年他第一次踏上這塊半島時,技術基本都是引進自國外的。
“設備、技術,所有的文件都是英文版的;廠房里邊油漆、電話、水泥當時都是從國外進口。 ”
那些年,核用水下攝像機壞了,國內工作人員束手無策,還得請外國專家來,從上了飛機開始計費,處理完了到本國落地以后計費結束。這在喬素凱心里成了一個結。
慢慢地,中國在核電方面越來越走向自主的道路,核電機組國產化率越來越高。喬素凱團隊也在國內科研院所的支持下,開始研發與核燃料相關的儀器與材料,包括水下攝像機、機器人以及修復核燃料的不銹鋼棒,并在一步步成熟以后逐漸推廣到國內其他核電站使用。
隨著一帶一路倡議,中國核電開始走出國門,47歲的喬素凱現在的愿望,是能到國外維護我國建設的核電站。
“我自認為是大亞灣的孩子,我和大亞灣一起成長,也見證了咱們國家的奇跡,從中國制造走向中國創造,非常自豪。”