林松濤：開創(chuàng)核電安全殼檢測評估新領域

龐貝

核電是一種公認的清潔能源，是調(diào)整我國主要依賴火力發(fā)電，走向電力供給多元化的必由選擇，也是“一帶一路”倡議的國家名片。

核電發(fā)展的前提是安全。核電站安全殼是核反應堆的安全維護系統(tǒng)，是繼核燃料包殼、一回路壓力邊界之后的最后一道安全屏障，其功能是當一回路管道發(fā)生破裂、造成失水事故（LOCA）時，將事故中的裂變產(chǎn)物限制和消除在其內(nèi)部，防止放射性物質(zhì)不受控制地擴散到周邊環(huán)境中。

安全殼是核電站重大的標志性安全基礎設施，一般直徑30～40m，高50～60m，壁厚1-2m，由筒體加穹頂組成的高大建筑，于1953年首次在美國西密爾頓的諾爾斯核反應堆研究所的反應堆裝置上得到應用。其應承受的主要荷載是其內(nèi)部包容的一回路發(fā)生失水事故時所產(chǎn)生高溫和高壓（一般100～150℃，0.15～0.4Mpa）。安全殼結(jié)構(gòu)型式有鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、部分預應力混凝土結(jié)構(gòu)、全部預應力混凝土結(jié)構(gòu)以及雙層安全殼結(jié)構(gòu)。安全殼是核反應堆的最后一道安全屏障，在核電站運行壽期內(nèi)不可更換。因此，安全殼系統(tǒng)在整個服役壽期內(nèi)的整體性能和密封性能是核電站安全環(huán)保運行的重要保障。

林松濤是我國建筑結(jié)構(gòu)安全檢測鑒定專家，長期致力于核電重大基礎設施安全檢測評估技術研究與工程實踐。自我國自行設計制造的第一座核電站秦山核電站建設開始，在30多年的時間里，林松濤創(chuàng)建了核電站安全殼系統(tǒng)全壽期檢測、監(jiān)測及可靠性評定技術體系。提出了安全殼結(jié)構(gòu)強度驗收準則、服役期間的安全評價方法與標準以及后期延壽理論。主編了3部用于核電站安全殼結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗收和正常運營的能源行業(yè)標準，以及用于指導核電站安全殼結(jié)構(gòu)大體積混凝土施工的國家標準等。出版專著2部，發(fā)表論文40余篇，授權專利15項。成果應用于我國所有自主建設和援外的核電項目，取得顯著社會經(jīng)濟效益。以第一獲獎人身份榮獲國家技術發(fā)明二等獎1項、國家科技進步二、三等獎各1項，省部級科技進步獎11項。

經(jīng)過以他為代表的核電建設者30多年的不懈努力，我國已建立了一套完整適用于核電站反應堆安全殼系統(tǒng)全壽期檢測評估關鍵技術，并已在國內(nèi)所有核電項目中推廣應用，完全實現(xiàn)了自主化，開創(chuàng)了我國核電站安全殼檢測評估的新領域，為我國核電站安全運行提供了重要保障。

為確保安全殼系統(tǒng)安全可靠，必須在設計建造、竣工驗收、安全服役以及后期延壽的全過程中對其進行持續(xù)的安全檢測評估。林松濤團隊自1987年創(chuàng)立以來，經(jīng)30多年努力實現(xiàn)了對安全殼系統(tǒng)建造階段、服役階段和延期服役階段安全檢測評估的全過程覆蓋。

他們建立了我國核電站安全殼可靠性評價技術體系，解決了安全殼整體性檢測與可靠性評定的系列難題：建立了安全殼結(jié)構(gòu)整體性檢測與評估技術方法體系，明確了檢測評定項目和驗收準則;系統(tǒng)解決了高壓、高溫、高濕和強電磁環(huán)境干擾下安全殼結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性、耐久性及敏感度檢測機理問題;建立了安全殼結(jié)構(gòu)整體性試驗的數(shù)據(jù)自動采集和分析處理系統(tǒng)，解決了大型結(jié)構(gòu)試驗中多參數(shù)、多測點、持續(xù)時間長、環(huán)境影響復雜等關鍵技術難點;實現(xiàn)了70余個堆次的工程應用，國內(nèi)市場占有率接近100%，填補了我國核電工程自主驗收的技術空白。

他們發(fā)明了安全殼預應力長期損失監(jiān)測評估技術，形成了預應力損失監(jiān)測與評估的成套技術，建立了安全殼在役期間安全裕度評價體系：建立了安全殼預應力孔道高溫高壓灌油（蠟）技術工藝流程，開發(fā)了用于監(jiān)測預應力損失的高溫大量程鋼束力傳感器，建立了安全殼無粘結(jié)預應力長期損失監(jiān)測體系;解決了測試信號的有效傳輸和預應力筋端頭復雜錨固條件下的保護問題，研制出兼具承載能力和測量功能的智能鋼絞線;首次實現(xiàn)對有粘結(jié)預應力鋼絞線任意位置實際應力狀態(tài)的直接監(jiān)測，解決了安全殼結(jié)構(gòu)在役檢查和老化評估的關鍵技術問題;建立了有粘結(jié)預應力損失的評估體系;突破美、法等核電大國技術壟斷，形成了預應力損失監(jiān)測與評估的成套技術，建立了安全殼在役期間安全裕度評價體系，目前已在50余個核電站中得到應用。

他們在國內(nèi)率先開展安全殼系統(tǒng)老化機理的研究，建立了基于事故樹理論的老化狀態(tài)分級評價方法，形成了一套完整的安全殼結(jié)構(gòu)老化管理與壽命評價技術體系，解決了安全殼延期服役的技術難題;建立了基于故障樹理論的安全殼結(jié)構(gòu)老化狀態(tài)劣化樹模型，形成從機理出發(fā)的老化狀態(tài)評級方法，解決了安全殼老化狀態(tài)評價和壽命評估技術難題。成果應用于秦山核電站延壽項目，為國家核安全主管部門決策提供了技術支撐，實現(xiàn)了我國核電設計、建造、驗收、運行和延壽的全過程自主化。主編《核電廠預應力混凝土安全殼結(jié)構(gòu)在役檢查要求》《核電廠預應力混凝土安全殼老化管理指南》2部能源行業(yè)標準，為核電站安全殼系統(tǒng)的日常老化管理工作提供了技術依據(jù)，為安全殼結(jié)構(gòu)延壽工作奠定了技術基礎，并已在秦山一、二、三期，江蘇田灣，福建福清等20余座核電站投入應用。

截至2018年，全世界共建超過600臺核電機組，仍在運行的有450臺，為世界提供超過10%的電力。到2019年底，我國已有45臺機組投入運行，年發(fā)電量 2944億kWh，占全國總發(fā)電量4.77%;按國家能源局的規(guī)劃，到2030年我國核電裝機容量要達2億kW，2050年要達4～5億kW。核電在我國能源建設中將持續(xù)發(fā)揮重要作用，為核電安全保駕護航，是林松濤團隊責無旁貸的使命。

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