【搭建核電建筑結(jié)構(gòu)的】技術(shù)大咖

人物速寫

干練、豁達(dá)、爽朗是劉建輝給人的第一印象。在與劉建輝的交談中，當(dāng)提起核電和專業(yè)技術(shù)時(shí)，他就像打開了知識的閘門，講起來滔滔不絕。扎實(shí)的業(yè)務(wù)能力，豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使得劉建輝在搞研究、做實(shí)驗(yàn)、解決技術(shù)問題、破解技術(shù)瓶頸等領(lǐng)域都成為了公司里的技術(shù)大咖，同時(shí)，他也是公司里出了名的嚴(yán)謹(jǐn)，經(jīng)手的每一項(xiàng)工作都要求完美，無論事情大小都不允許有瑕疵。

當(dāng)你問他，這么多年，天天和圖紙打交道，枯燥嗎？他笑著說：“搞設(shè)計(jì)研究就是要耐得住寂寞，要有擇一事終一生的執(zhí)著專注，干一行鉆一行的精益求精?！?/p>

在參與設(shè)計(jì)我國第三代核電技術(shù)“華龍一號”首堆示范工程中，他用扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和精湛的業(yè)務(wù)能力，逐個(gè)擊破難題，將設(shè)計(jì)研究成果從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。2021年1月30日，“華龍一號”全球首堆福建福清核電5號機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行。打破了世界上核電領(lǐng)域“首堆必拖”的魔咒。

上萬張圖紙練就扎實(shí)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

聽到“設(shè)計(jì)”一詞，我們很難將它和科研創(chuàng)新聯(lián)系到一起，但對于劉建輝和他的團(tuán)隊(duì)來說，核電廠建筑結(jié)構(gòu)的“設(shè)計(jì)”必須要基于扎實(shí)的科研成果。

核電是世界上極為復(fù)雜的能源系統(tǒng)，核電廠建筑結(jié)構(gòu)安全對核電安全起著極其重要的作用，這其中每項(xiàng)工程都需要繁復(fù)的計(jì)算分析，繪制大量的施工圖，特別是在許多關(guān)鍵技術(shù)空白的情況下，計(jì)算、修改、變更成為常態(tài)，需要設(shè)計(jì)人員不斷研究，逐項(xiàng)攻關(guān)。

1996年，劉建輝從西安建筑科技大學(xué)建筑工程系畢業(yè)，到核四院從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。“當(dāng)時(shí)從最基礎(chǔ)的畫樓梯、梁柱詳圖等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做起。項(xiàng)目涉及民用建筑、醫(yī)藥化工、電力熱力等行業(yè)?！眲⒔ㄝx說。

那時(shí)候無論是方案確定、現(xiàn)場踏勘，還是伏案做設(shè)計(jì)，他都非常仔細(xì)謹(jǐn)慎，因?yàn)槿魏问杪┒紝ㄖ镌斐刹豢赏旎氐膿p失。

“每個(gè)項(xiàng)目都是一個(gè)復(fù)雜的綜合體，涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，要實(shí)現(xiàn)某一項(xiàng)功能，需要相關(guān)多專業(yè)的配合才能完成?！敝袊穗姽こ逃邢薰竞颖狈止究偨?jīng)理王獻(xiàn)庭說，那些年做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是邊設(shè)計(jì)邊查規(guī)范，劉建輝辦公室的許多規(guī)范因?yàn)殚L期的翻閱都開線、泛黃，甚至成了零散的活頁。

年輕、勤奮、努力，干工作認(rèn)真謹(jǐn)慎是當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)給他的評價(jià)。當(dāng)大家每年的平均圖紙量都在100標(biāo)準(zhǔn)張左右的時(shí)候，劉建輝就已經(jīng)達(dá)到了150余標(biāo)準(zhǔn)張。長期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐積累，他很快就從普通的設(shè)計(jì)人員成長為了單位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全校人、審核人、審定人，開始做設(shè)計(jì)方案審核、審定等工作?！半m然不用執(zhí)筆畫圖，但是工作量很大，肩負(fù)的責(zé)任重大。”劉建輝說，每一份圖紙中的所有細(xì)節(jié)，必要時(shí)還要經(jīng)過復(fù)核計(jì)算，然后對比、核驗(yàn)，確保不出問題。

在校核、審核崗位十年，校核、審核圖紙50000余標(biāo)準(zhǔn)張，平均每年要審核5000余標(biāo)準(zhǔn)張。大量的項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，豐富的項(xiàng)目實(shí)踐，練就了劉建輝對各個(gè)專業(yè)門類知識信手拈來、得心應(yīng)手的程度，圖紙上的任何瑕疵都逃脫不了他的火眼金睛。

在一次設(shè)計(jì)方案評審會上，與會人員因?qū)I(yè)技術(shù)有疑問始終難形成統(tǒng)一意見。這時(shí)，劉建輝針對與會人員在技術(shù)上的疑問從建筑結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、布置、防護(hù)、暖通、消防等各方面作了專業(yè)角度的系統(tǒng)闡述和解釋。直到大家把所有專業(yè)功能需求、設(shè)計(jì)目標(biāo)都了解清楚，才找到了滿意的解決方案。

劉建輝說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是為建筑物搭建支撐包容骨骼框架，熟知各項(xiàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)力參數(shù)，在前期方案設(shè)定階段，了解生產(chǎn)需求、功能需求，從專業(yè)角度做好各專業(yè)需求配合，才能設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需求的作品。

從困境中開始的科研探索

扎實(shí)的業(yè)務(wù)能力和高超的技術(shù)水平為劉建輝全身心投入國之重器核電領(lǐng)域打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2007年底，因機(jī)構(gòu)重組，他加入中國核電工程有限公司河北分公司。

2008年2月，劉建輝帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)參與我國二代加核電福清一期、方家山、福清3、4號核電廠設(shè)計(jì)任務(wù)。

核電涉及300多個(gè)專業(yè)系統(tǒng)，每項(xiàng)系統(tǒng)功能都涉及核電專業(yè)知識，為更深入研究核電技術(shù)，劉建輝又報(bào)考了哈爾濱工程大學(xué)核能科學(xué)與工程工學(xué)碩士，在高校系統(tǒng)學(xué)習(xí)了核能科學(xué)與工程專業(yè)知識。

由于我國核電建設(shè)的特殊性，多年來引進(jìn)了多個(gè)國家的核電技術(shù)，技術(shù)路線不同，堆型多樣，核電廠核島廠房的結(jié)構(gòu)型式、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收準(zhǔn)則均有很大區(qū)別。

剛開始像小學(xué)生一樣跟班學(xué)習(xí)，熟悉掌握核電廠選址條件，核島廠房建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路，相關(guān)準(zhǔn)則規(guī)范，計(jì)算分析方法等。“那時(shí)候是別人計(jì)算分析，我們根據(jù)計(jì)算分析數(shù)據(jù)進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，至于為什么，不清楚?！眲⒔ㄝx說，搞設(shè)計(jì)必須得知其然，知其所以然。

列學(xué)習(xí)計(jì)劃、翻譯原版引進(jìn)的核電機(jī)型文件、做規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)差異研究……劉建輝帶領(lǐng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從法規(guī)導(dǎo)則、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、工況組合等入手，然后對核島廠房局部設(shè)計(jì)與現(xiàn)在設(shè)計(jì)作對比，找出可優(yōu)化的空間，逐步擴(kuò)大到核島廠房的整體。

設(shè)計(jì)本身就是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作，除了專注的投入，更重要的是思考。

“面對各種技術(shù)問題，他總能從不同的角度引導(dǎo)大家深入思考，探索研究?！敝袊穗姽こ逃邢薰竞颖狈止窘ㄖY(jié)構(gòu)所副所長張雄謙說。

在公司技術(shù)問題研討會上，劉建輝總是喜歡提諸如此類的問題和同事們進(jìn)行探討：“這個(gè)問題是不是還有其他更優(yōu)方案？”“權(quán)威意見和規(guī)范要求用在這個(gè)項(xiàng)目上是否合理？”“同行業(yè)的通用做法有沒有優(yōu)化的空間？”……

經(jīng)過近十年的潛心學(xué)習(xí)、消化、吸收和創(chuàng)新，劉建輝和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)終于全面掌握了核電設(shè)計(jì)安全目標(biāo)要求和具體實(shí)現(xiàn)方法，完成了《M310型二代加核島廠房地震安全性研究》《常規(guī)島主廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究》等論文，編制了《核電施工圖設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，并將最嚴(yán)國際核安全要求落實(shí)到各項(xiàng)成果中，為核電站的安全性、經(jīng)濟(jì)性、易建性以及后續(xù)核電項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工高效開展邁出了重要步伐。

最嚴(yán)苛的安全要求打造出“中國標(biāo)準(zhǔn)”

超強(qiáng)的學(xué)習(xí)、科研能力和不斷實(shí)現(xiàn)的科研成果，使得劉建輝和他的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不斷向核電工程更深層次探索研究。

2014年，劉建輝和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)參與福清5號核電機(jī)組——符合世界上安全要求最高的我國第三代核電技術(shù)“華龍一號”首堆示范工程相關(guān)設(shè)計(jì)。

“全新的堆型，嚴(yán)苛的安全要求，需要大量的設(shè)計(jì)圖，相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化工作幾乎為空白，壓力非常大?！眲⒔ㄝx說。

基于核安全的高要求，核電建筑結(jié)構(gòu)不同于其他民用項(xiàng)目，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中缺乏具體可操作方法的技術(shù)規(guī)則，抗震只是原則性地給出了抗震設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和要求，采用何種方法、何種標(biāo)準(zhǔn)都需要根據(jù)各工程的實(shí)際制定詳細(xì)的實(shí)施和驗(yàn)證準(zhǔn)則，以證實(shí)核電廠的設(shè)計(jì)滿足安全要求及安全目標(biāo)。

“華龍一號”首堆示范工程將抗震要求從0.2g提高至0.3g?！斑@不僅是核島工程結(jié)構(gòu)的地震動輸入變化，整個(gè)核島廠房內(nèi)核電設(shè)備的樓層反應(yīng)譜都需要重新計(jì)算評價(jià)。”劉建輝說，這就要求我們不僅要計(jì)算分析高達(dá)數(shù)十米的核島廠房各層的樓層反應(yīng)譜，還要對核島廠房內(nèi)所有管道、支吊架、儀表、設(shè)備等進(jìn)行樓層反應(yīng)譜計(jì)算分析，工作量巨大。

“華龍一號”作為我國推向世界的“名片”在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上不僅要保證安全、還要做到經(jīng)濟(jì)。

劉建輝帶領(lǐng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)大膽探索創(chuàng)新，摒棄傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，采用土建設(shè)計(jì)平面表示內(nèi)容三維化，全面梳理設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，與工程施工深度融合，打造出了一整套結(jié)構(gòu)專業(yè)配筋標(biāo)準(zhǔn)圖集及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)流程，出臺了一系列設(shè)計(jì)過程的高效標(biāo)準(zhǔn)做法。

在二次鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，劉建輝積極推進(jìn)設(shè)計(jì)與施工的緊密融合，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、施工過程、結(jié)構(gòu)成品，全程跟蹤調(diào)研，并將施工過程、施工邏輯又一點(diǎn)點(diǎn)反饋到設(shè)計(jì)過程中，形成了核島廠房二次鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)流程和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，推進(jìn)設(shè)計(jì)、施工的模塊化。

核電站廊道規(guī)模大、類型多、接口多、配合復(fù)雜是影響廠區(qū)建設(shè)施工場地和進(jìn)度的重要因素。在施工圖設(shè)計(jì)中，劉建輝帶領(lǐng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)反饋，深入研究規(guī)范及相關(guān)資料、對多種方案進(jìn)行分析比較，總結(jié)出一套完整的計(jì)算方法，并將廊道設(shè)計(jì)總說明形成了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

“當(dāng)時(shí)就想在設(shè)計(jì)中能做成標(biāo)準(zhǔn)的盡量做成標(biāo)準(zhǔn)，宜模盡模，這樣可有效提高設(shè)計(jì)進(jìn)度，質(zhì)量還有保障。”劉建輝說，最后經(jīng)過三個(gè)半月的連續(xù)奮戰(zhàn)，終于在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成了分工內(nèi)全部設(shè)計(jì)。同時(shí)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)還形成了一系列設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

在“華龍一號”海外首堆工程巴基斯坦K2機(jī)組設(shè)計(jì)中，劉建輝設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)分工內(nèi)工作因設(shè)計(jì)質(zhì)量高、安全風(fēng)險(xiǎn)低，設(shè)計(jì)成品得到了相關(guān)各方的一致好評，被巴方贊為“中國標(biāo)準(zhǔn)”。2021年5月20日，“華龍一號”海外首堆成功投入商運(yùn)。

創(chuàng)新實(shí)踐推動技術(shù)發(fā)展

20多年的實(shí)干和創(chuàng)新，不但使得劉建輝在技術(shù)升級的路上越走越遠(yuǎn)，在核能應(yīng)用上帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)還完成了“燕龍”池式核能供熱堆研發(fā)，為清潔供暖需求研發(fā)出了安全經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保的供熱堆型產(chǎn)品。

“我們首先研究確立了‘燕龍’型號能夠達(dá)到安全要求的總原則，借鑒了國外先進(jìn)小堆模塊化和非動能設(shè)計(jì)思路，采用新的深水換料思路，管網(wǎng)和熱源整體經(jīng)濟(jì)性評價(jià)等一系列方案?！眲⒔ㄝx說，他們還對涉及的所有系統(tǒng)功能與核電系統(tǒng)相對比，并進(jìn)行了優(yōu)化提升。

超強(qiáng)的業(yè)務(wù)知識讓劉建輝突破了多項(xiàng)技術(shù)，創(chuàng)新了很多提升安全的措施，使他在不斷攀登高峰的過程中，還帶出了一支敢打敢拼的技術(shù)團(tuán)隊(duì)?！案鴦⒖傄黄鸶憧蒲?，雖然累，但是能學(xué)到很多書上沒有的東西，成果出來我們每個(gè)人都充滿了成就感。”電力研究設(shè)計(jì)所總工程師賈衛(wèi)超說。

劉建輝精益求精，專注創(chuàng)新的工作風(fēng)格和工作方式直接影響著他帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)?！霸谝淮斡邢拊?jì)算中，為了確保計(jì)算公式的準(zhǔn)確，他甚至找到大學(xué)課本來追根溯源?！苯ㄖY(jié)構(gòu)所結(jié)構(gòu)一室主任工程師楊熙說，當(dāng)時(shí)大家都感覺自愧不如。

每當(dāng)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域有新的規(guī)范出臺時(shí)，劉建輝就會召集團(tuán)隊(duì)逐條研究學(xué)習(xí)吃透。而隨著時(shí)代前沿技術(shù)的發(fā)展，更是持續(xù)激勵著這個(gè)年輕的團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)意和想法上大膽跨界?！拔覀?nèi)绾伟押穗娫O(shè)計(jì)做成系列，根據(jù)不同地震地質(zhì)條件選取相適應(yīng)的方法？是否可以做成模塊化小型堆？”……

劉建輝在核電建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，雖然已經(jīng)成為學(xué)科帶頭人和知名專家，但他科研創(chuàng)新的勁頭始終沒有消減過，“技術(shù)更新是無止境的，核電的安全要求也在不斷提升，未來核電廠建設(shè)的重點(diǎn)是尋求技術(shù)上的創(chuàng)新，既要保證安全，又能做到經(jīng)濟(jì)?！眲⒔ㄝx將帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)在核電建設(shè)領(lǐng)域繼續(xù)披荊斬棘、奮力前行。

（據(jù)河北工人報(bào)消息 河北工人報(bào)記者王超）