上海核电50年活动征文

50 years of nuclear power activities in Shanghai

【50周年系列活动】
我的第一个核电研究项目

1980年,我赶上国家落实解决知识分子夫妻两地分居的政策,有幸调到728院(即上海核工院)工作,从此成为我国核电设计队伍中的一员。当时觉得兴奋的同时,又感到责任的重大。毕竟对每个参与的人来说,这是中国史无前例的核电大业。适逢当时的第二研究室正在计划实施一个科研项目,建立一套"测量反应堆不锈钢保温设备导热系数的装置"。我被分到该项目组,也就是我在上海核工院的秦山核电一期中接收到的第一个任务。

反应堆压力容器保溫层的材料不同于一般的流体管道或设备的保溫材料,这种材料既要求耐辐照,又要求在受到放射牲污染后能被清冼,所以它只能由光洁度很高的不锈钢箔组成。虽然不锈钢本身是导热材料,但其表面光洁度很高的镜面会形成強烈的热反射。如果将多层不锈钢箔加工成由多个点或多条线支撑的结构体,就有很好的隔热功能,隔热效果的好坏用导热系数的大、小来评价。该导热系数由上述不锈钢箔片结构内部的空腔对流、接触传导和箔片表面反射的综合作用的结果而决定。如果将上述隔热结构的外形设计成特定的带有一定曲面的"大块砖","大块砖"之间有可靠的连接件,最后将其拼装在反应堆压力容器的周围,这就是一个特殊的反应堆保温层。

反应堆保温层的导热(隔热的反向)性能对核电站的效率、功率调节、反应堆厂房通风负荷都有很大的关系。本科研的目的,就是要用自主研发的测量装置,对内部各种结构的保温层进行传热机理的定量研究,更重要的是对国外保温层进行质量参数的最终验证,提供了全部条件。

为了这项任务,工程师们寻找到了相应的国际计量标准。找到适用的标准后,必须用心地去理解和吸收,以便正确运用。当时项目小组成员只有机械工程师和仪表工程师,对于材料科学和传热学方面的基础知识有点不足。当时正好有中科院上海硅酸盐研所的专家教授对外开放授课,我们就白天单位上班,晚上外出上课。俗话说,书到用时方知少,那种重回炉的学习劲头又象回到了学生时代。课后还要复习、做题、讨论,哪一样也不能拉下,家务、孩子却无暇顾及。在标准测量装置制作过程中,我们的机械设计师和工人一同劳动。该装置的保温箱主体是一个占有房间3/5空间的很笨重的大铁壳子,为了给实验样品提供恒溫环境,铁壳内填塞的是硅酸盐板。加工过程中,那些粉尘满屋都是,在如此的环境下没有忘我的精神是支撑不了的。当然箱内还有其他试验所需的加热和循环及样品制造安装等机械配置。

仪表工程师的任务是要建立模拟的反应堆各种工况温度,也就是试验时被测体的热面溫度。这个温度高低要求根据需要可调节,且要求保持稳定,使读数准确。被测体的冷面是模拟反应堆厂房的环境温度。为了模拟反应堆不同工况的这两种温度,必须建立一套溫度控制和调节系统。为了热量的计算,要测量该装置的加热电功率。为了要测量试验体热面和冷面的各种温度,必须建立一个稳定的多功能可切換的综合测量系统。为保证足够的测量灵敏度和精度,安装在试验结构热面和冷面的热电偶都是直接焊上去的。为此,仪表工程师必须学会点焊,且要保证焊点的质量。

在全部机械、电气、控制系统、测量系统等相互连接后,我们先用常规的、已知导热糸数的非金属样品进行试验。此顺序前进的目的是一方面取得过程控制的经验,另一方面是对整套装置精度的验证。上述目的达到后,我们又做了各种不同结构的尺寸各异的不锈钢金属保温块的导热系数的测量和评估。

每次的试验都是一个慢长的过程,因为你的读数必须在相对稳定的环境下取得才是真实的。否则读取了假数,数据处理结果就是不科学的。为此,我们项目组的同志熬了不少个通宵之夜,且白天黑夜连战,有时连每周一休的星期天也搭上。那时也没有补休或加班费之说,都认为因为工作的需要,放弃休息睡觉是自然的,乐意的。当然数据的处理也是一个科学和繁锁的过程,此处就不叙了。

经过几年的努力,我们的工作取得了一定的成绩。完成了该项科研的最终报告,验证达到预期目标。我们用该试验装置验证了秦山一期进口反应堆保温层的相关参数。组织相关专家对试验进行评审,並通过了技术鉴定。该项目曾获部级三等奖。

在此期间,我们项目组同志不计个人得失,克服家庭困难,一心服从工作需要。我们所属反应堆结构组的组长给了我们技术等各方面的支持和帮助,使我们的工作顺到进行。第二研究室的领导也对我们十分关心和爱护,每当我们连续加班时,他们都会到实验室主动探望,问寒问暖,所以我们一直保持着向上的积极性。对于我个人而言,完满完成这项科研任务,交出一份不错的答卷,对领导及周围同事的支持和信任心存无比感谢。(作者:申秀莲)

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