近日，在湖北省武漢舉行的第八屆“創(chuàng)青春”中國青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽(科技創(chuàng)新專項)決賽中，航天晨光推送的“放射性廢樹脂屏蔽轉(zhuǎn)運技術(shù)研究及工程化應(yīng)用”項目在創(chuàng)新組智能制造及其他類的項目比拼中脫穎而出，斬獲金獎。這項殊榮是對航天晨光在核廢料處理領(lǐng)域科技水平的認(rèn)可，同時也是對航天晨光近年來在該領(lǐng)域辛勤耕耘所取得成績的肯定。

核廢料處理難題初顯現(xiàn)

放射性廢樹脂是核電站運行過程中產(chǎn)生的主要核廢料之一。傳統(tǒng)的核電技術(shù)中，放射性廢樹脂的轉(zhuǎn)運主要采用管道輸送的工藝，由于輸送管道設(shè)施復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障，維修十分困難，難以保障廢樹脂的及時輸送，影響反應(yīng)堆的正常運行。

為解決上述問題，三代核電技術(shù)路線中采用車載轉(zhuǎn)運的方式取代了落后的管道輸送工藝——放射性廢樹脂屏蔽轉(zhuǎn)運裝置應(yīng)運而生，其作用就是將核島產(chǎn)生的放射性廢樹脂安全轉(zhuǎn)運至核廢物處理設(shè)施進(jìn)行后續(xù)處理。由于國外技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢，國內(nèi)福清、三門等核電廠只能采用進(jìn)口設(shè)備轉(zhuǎn)運放射性廢樹脂。隨著我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“華龍一號”三代核電機(jī)組的研發(fā)，實現(xiàn)廢樹脂轉(zhuǎn)運設(shè)備的自主可控，已成為制約我國核電技術(shù)發(fā)展的“卡脖子”問題之一。

爭做核廢料處理行業(yè)的“拓荒牛”

2013年，在老一輩工程師的帶領(lǐng)下，智能制造中心組成了老中青相結(jié)合的項目團(tuán)隊，并就“水壓置換式放射性廢樹脂轉(zhuǎn)運工藝”與上海核工程研究設(shè)計院開展合作，對放射性廢樹脂轉(zhuǎn)運設(shè)備的設(shè)計、研制及性能等方面進(jìn)行深入研究。在研制過程中，團(tuán)隊充分發(fā)揮主觀能動性，從現(xiàn)有條件出發(fā)，克服種種困難，不斷開拓前行。

工廠的試驗車間條件惡劣，冬冷夏熱，冬天溫度低至-10攝氏度，夏天的溫度高達(dá)到40攝氏度以上。在轉(zhuǎn)運試驗中，樹脂經(jīng)過轉(zhuǎn)運置換后的殘留值是體現(xiàn)試驗效果的關(guān)鍵參數(shù)，為了保證每次殘留值測量的準(zhǔn)確性，團(tuán)隊成員在零下的嚴(yán)冬里在鉆進(jìn)冰冷的罐體中，將殘留的樹脂一點一點的掏出再測量。罐體每次只能供一人作業(yè)，老一代工程師們身先士卒，搶先進(jìn)入罐體作業(yè)。為了避免在冬天罐體內(nèi)待的時間太久，體溫過低，大家輪流進(jìn)入作業(yè)，保證了殘留樹脂測量的準(zhǔn)確性。

屏蔽罐體在制造過程中需要在制造現(xiàn)場往腔體夾層中灌注熔化狀態(tài)下的鉛水，以此作為做輻射防護(hù)層。但是在灌注過程中，需要時時刻對灌注速度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，同時需要觀察是否有夾渣、氣泡，否則會導(dǎo)致轉(zhuǎn)運裝置輻射防護(hù)要求達(dá)不到。為高質(zhì)量完成鉛層的灌注任務(wù)，團(tuán)隊成員冒著吸入有毒鉛蒸氣的危險，一直保持現(xiàn)場各項參數(shù)的監(jiān)測，直到圓滿完成鉛層灌注任務(wù)。

反復(fù)摸索試驗方式，持續(xù)優(yōu)化工藝流程，不斷調(diào)配最佳工藝參數(shù)……經(jīng)過兩年的艱苦研制，項目團(tuán)隊終于在2015年完成了第一代水壓置換式樣機(jī)的研制。樣機(jī)的屏蔽性能完全達(dá)到防護(hù)要求，樹脂卸載剩余率小于3%，大大優(yōu)于國外6%的平均水平，成為國內(nèi)首創(chuàng)。中國核能行業(yè)協(xié)會的院士專家也給出“該成果為國內(nèi)首創(chuàng)，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，具有良好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用推廣價值”的評價。

勤學(xué)“后浪”攻關(guān)技術(shù)難題

習(xí)近平總書記在黨的十九大報告中指出“中國夢是歷史的、現(xiàn)實的，也是未來的;是我們這一代的，更是青年一代的。中華民族偉大復(fù)興的中國夢終將在一代代青年的接力奮斗中變?yōu)楝F(xiàn)實。”今年4月19日在清華大學(xué)考察時更是指出當(dāng)代青年“要勇于創(chuàng)新，深刻理解把握時代潮流和國家需要，敢為人先、敢于突破，以聰明才智貢獻(xiàn)國家，以開拓進(jìn)取服務(wù)社會。要實學(xué)實干，腳踏實地、埋頭苦干，孜孜不倦、如饑似渴，在攀登知識高峰中追求卓越，在肩負(fù)時代重任時行勝于言，在真刀真槍的實干中成就一番事業(yè)。”智能制造中心的青年工程師們也在用實際行動響應(yīng)習(xí)近平總書記對青年的寄語。

隨著“水壓置換式放射性廢樹脂轉(zhuǎn)運裝置”研制成功，項目團(tuán)隊中的青年也迅速成長起來。王強(qiáng)、張景柳、孫強(qiáng)等中青年工程師逐漸扛起大旗，沈博、朱波逐漸有了獨當(dāng)一面的能力。根據(jù)國內(nèi)中核、國核不同三代核電機(jī)組的技術(shù)路線需要，項目團(tuán)隊在水壓置換式樣機(jī)的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行工藝改進(jìn)，深化廢樹脂轉(zhuǎn)運技術(shù)研究。在隨后的幾年中，項目團(tuán)隊相繼獨立開發(fā)了真空抽吸式、水力抽吸式轉(zhuǎn)運工藝，接連攻克放射性廢樹脂轉(zhuǎn)運流程設(shè)計技術(shù)、放射性屏蔽容器灌鉛工藝及檢測技術(shù)、樹脂裝載卸載自動化柔性對接技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，獲得 “一種放射性廢樹脂屏蔽轉(zhuǎn)運方法及其轉(zhuǎn)運裝置”等4項發(fā)明專利、3項實用新型專利，完全滿足不同核電機(jī)組的技術(shù)要求，獲得了客戶的一致認(rèn)可。

筑牢國家核安全基石

核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是國家安全重要基石。習(xí)近平總書記在我國核工業(yè)創(chuàng)建60周年作出的重要指示中指出，幾代核工業(yè)人艱苦創(chuàng)業(yè)、開拓創(chuàng)新，推動我國核工業(yè)從無到有、從小到大，取得了世人矚目的成就，為國家安全和經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了突出貢獻(xiàn)。

針對我國三代核電、四代核電越來越高的安全性和可靠性需求，智能制造研究中心在設(shè)備小型化、模塊化、智能化、處理工藝與設(shè)備一體化等方面積極開展技術(shù)研究，同時還確立了新一代核三廢處理裝備團(tuán)隊的矩陣式管理模式。在矩陣式管理模式下，新一代核廢料轉(zhuǎn)運團(tuán)隊建立了“4+1”的協(xié)同工作機(jī)制，即按人員專業(yè)類別設(shè)立負(fù)責(zé)工藝設(shè)計、仿真、MES、WMS軟件、物流、倉儲等技術(shù)的總體技術(shù)室;負(fù)責(zé)機(jī)器人、非標(biāo)裝備設(shè)計、機(jī)電液控測應(yīng)用技術(shù)的智能裝備技術(shù)室;負(fù)責(zé)工業(yè)視覺、工控軟件等技術(shù)的智能控制技術(shù)室;負(fù)責(zé)通訊、自組網(wǎng)、5G、RFID等技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)室和負(fù)責(zé)市場開發(fā)和配備5名技術(shù)專家的技術(shù)服務(wù)室。新一代的核三廢處理裝備團(tuán)隊通過多科室、多學(xué)科、多技術(shù)融合，逐步開發(fā)了廢物最小化、無人化、無害化的技術(shù)路線，形成一套完整的核電廠址放射性廢物處理設(shè)施(SRTF)智能化解決方案，特別是放射性環(huán)境下廢棄物跟蹤和監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)了國內(nèi)首創(chuàng)，實現(xiàn)了核工裝備的自主可控、國產(chǎn)替代，對推進(jìn)核工裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展、保障核能安全有重要意義。

目前，放射性廢樹脂屏蔽轉(zhuǎn)運系列產(chǎn)品及解決方案已在多個項目上成功應(yīng)用，航天晨光成為目前國內(nèi)市場上唯一供貨的廠家，并遠(yuǎn)銷海外。實踐證明，公司產(chǎn)品可完全替代進(jìn)口產(chǎn)品，產(chǎn)品定價僅為進(jìn)口產(chǎn)品的60%左右。本產(chǎn)品的國產(chǎn)化還將大大提高售后服務(wù)保障水平，從根本上解決進(jìn)口設(shè)備在技術(shù)服務(wù)、售后維護(hù)、備件采購等方面面臨的周期長、成本高的問題，打破了國外對核廢轉(zhuǎn)運產(chǎn)品的壟斷。

做好核廢行業(yè)的“掃地僧”

在金庸武俠小說里，曾把藏經(jīng)閣里的“掃地僧”描寫成世外高人，在那個武林豪杰輩出的年代，一名不起眼的無名“掃地僧”武功造詣卻深不可測。在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的今天，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)造就了無數(shù)明星級技術(shù)團(tuán)隊。然而在眾多明星行業(yè)之外，還有一些的技術(shù)團(tuán)隊，在自己的領(lǐng)域默默耕耘，不為外人所知，但卻是各自業(yè)內(nèi)一頂一的高手，他們用自己的青春與汗水推動著行業(yè)的進(jìn)步。

航天晨光的核三廢處理裝備團(tuán)隊目前已經(jīng)由年輕人擔(dān)綱，后續(xù)他們將繼續(xù)深耕核廢處理領(lǐng)域，重點圍繞中低放射性廢物處理技術(shù)、核能的安全利用、核電站運行優(yōu)化與自動控制。攻關(guān)方向主要包括先進(jìn)核電站運行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性，以及運行的自動化、智能化、遠(yuǎn)程化技術(shù)。在基于傳統(tǒng)放射性廢物處理工藝和關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上，融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)、邊緣計算技術(shù)等核心技術(shù)，實現(xiàn)放射性廢物收集、處理、暫存、轉(zhuǎn)運、處置的全生命周期跟蹤管控。通過基于人工智能的機(jī)器視覺、機(jī)器人動態(tài)軌跡規(guī)劃、遠(yuǎn)程操控和智能檢測等技術(shù)手段，解決傳統(tǒng)的效率低下、設(shè)備和廢料狀態(tài)模糊等問題，提高核電廠放射性廢物處理過程的智能化、無人化水平，提升核電廠安全保障服務(wù)能力，努力實現(xiàn)“安全核電”的理念，為客戶提供核廢轉(zhuǎn)運處理的全鏈路解決方案。

相信在不久的將來，項目團(tuán)隊定會不負(fù)重托，努力推動我國核廢物處理領(lǐng)域向智能化方向發(fā)展，為核電提供個性化、智慧化的應(yīng)用服務(wù)，為核電的可持續(xù)發(fā)展與應(yīng)用服務(wù)迭代提供架構(gòu)和數(shù)據(jù)支撐，助力中國核電騰飛，為世界核廢處理發(fā)展貢獻(xiàn)中國智慧。