不斷創(chuàng)新，提升核電“軟”實力

　　創(chuàng)新故事

　　◎?qū)嵙?xí)記者 孫 瑜

　　概率安全評價（PSA）被形象地比喻為“核電廠的醫(yī)生”，是一種定量評價事故發(fā)生概率及其潛在后果的系統(tǒng)性方法。

　　PSA能為核電廠進(jìn)行診斷，保證其安全運行。具體來說，在核電廠設(shè)計階段，PSA可以找出設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化設(shè)計方案，提升核電廠安全性；而在核電廠運行階段，PSA可以評估電廠風(fēng)險水平狀態(tài)，優(yōu)化運行風(fēng)險管控，在保障安全水平的情況下提升電廠經(jīng)濟(jì)性。

　　1984年，我國開始PSA相關(guān)研究。研究發(fā)展到2010年，仍面臨著分析范圍不夠全面、分析建模工具依賴進(jìn)口軟件、拓展應(yīng)用的自主性和靈活性不足等問題。

　　自2010年到2020年，國家電力投資集團(tuán)有限公司作為牽頭單位，國家核電（上海核工院）依托大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站國家科技重大專項中的“CAP1400關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)研究”課題，開展“全范圍PSA分析體系和先進(jìn)分析工具的開發(fā)及應(yīng)用”研究，開發(fā)了一套全面、完整、獨立的PSA技術(shù)體系，打通了從基礎(chǔ)方法工具開發(fā)到全流程應(yīng)用的上下游屏障。

　　十年磨一劍，團(tuán)隊成功開發(fā)高性能計算引擎SPACal，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了涵蓋設(shè)計建模、運行服務(wù)和安全監(jiān)管等各個方面的PSA軟件體系，實現(xiàn)了核心算法和軟件代碼完全自主。

　　在“國和一號”的研發(fā)設(shè)計過程中，我國核電軟件自主化工作取得了不少突破，捷報頻傳。

　　全球超過60%的核電廠計劃外停堆來自于設(shè)備失效，疲勞、斷裂損傷正是設(shè)備失效的主要原因。

　　2020年，國家核電（上海核工院）工程設(shè)備所設(shè)備力學(xué)室主任劉暢主持的“基于信息統(tǒng)計分析的含缺陷結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險評估系統(tǒng)軟件開發(fā)”課題正式進(jìn)入實施階段。

　　2012年，劉暢與重大課題結(jié)緣，開始參與“國和一號”疲勞監(jiān)測系統(tǒng)的自主研發(fā)項目。疲勞監(jiān)測系統(tǒng)能夠為核電設(shè)備壽期管理及延壽提供數(shù)據(jù)支撐，提高核電站的安全性。

　　在疲勞監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)攻關(guān)階段，劉暢從基礎(chǔ)理論到工程實踐，一樣樣學(xué)好，一件件弄通，在主設(shè)備的測點篩選、水環(huán)境疲勞計算方法、基于“格林函數(shù)法”的瞬態(tài)溫度場計算方面，作出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。

　　“填補(bǔ)國內(nèi)技術(shù)的空白，除了方案開發(fā)過程中的反復(fù)評審、核心算法的反復(fù)推敲驗算等工作，最主要的還是不斷地創(chuàng)新。”能為團(tuán)隊作出屬于自己的貢獻(xiàn)，是最讓劉暢高興的事情。

　　創(chuàng)新，讓核電軟件的研發(fā)設(shè)計人員敢于走前人沒走過的路，為世界貢獻(xiàn)中國智慧。

　　2016年11月，經(jīng)過6年攻關(guān)，國家核電平臺成員單位國核自儀開發(fā)的NuPAC平臺（數(shù)字化反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)）通過國家核安全局的評審。1個月后，NuPAC成為國內(nèi)首個獲得美國核管會評審發(fā)證、具備完整自主知識產(chǎn)權(quán)的核電廠安全級數(shù)字化儀控系統(tǒng)平臺。