逐梦报国、创新实干、团结协作、勇攀高峰！研究院精神是研究院在长期科技创新实践中积累的宝贵精神财富，是全体员工所共有的精神风貌和精神追求。“核家大院”开设【研究院精神故事】专栏，以讲述身边人、身边事的形式，描绘研究院人立足岗位，主动深入践行研究院精神，将精神的力量融入创新发展中的奋斗群像。
“张工，取样接管嘴的焊缝应力有局部超标，不过范围很小。”近日，在一次对新堆型某核级设备及取样管进行强度分析校核时，力学分析人员向研究院设备所力学室力学分析主管研发工程师张国迅反馈了计算结果。
“导致这种情况的原因很多，我们要先查清楚原因是什么，再针对性解决！”张国迅熟练地回应。
“应力超限的范围很小，这对结构整体强度影响不大，而且现在是初步设计阶段，应该不是什么大毛病吧，最多算个‘亚健康’状态……”力学分析人员疑惑地喃喃道。
▲取样接管嘴应力云图
“‘亚健康’久了，也可能成为大病！取样接管嘴与壁面连接的角焊缝通常是设计上的薄弱环节，局部应力超限若是置之不理，长期服役下焊缝可能产生疲劳裂纹，这就相当于‘骨质疏松’了，会影响设备寿命！”张国迅形象地解释了焊缝应力超限的影响和深入分析校核的必要性。
“目前虽然是处于设计阶段，但是今天的研发设计质量就是明天的核安全！而且我们现在研发的是新堆型新设备，绝不能放过任何潜在问题，必须做到万无一失！”面对在设计阶段发现的潜在风险，张国迅又强调了研发设计质量的重要性。
确定进一步分析校核之后，张国迅立马投入“寻找病因”的工作中。根据工作经验，张国迅初步判断接管载荷过大是主要原因，但是通过针对性试算，发现这个接管载荷主要对筒体外壁面附近接管影响较大，对焊缝位置影响较小。哪怕完全不施加接管载荷，焊缝区域的应力依然很高。
随后，张国迅进一步怀疑是焊缝设计的尺寸过小，自身强度较弱造成的应力超限，进而尝试采用加强焊缝尺寸的方案进行处理，但修改焊缝设计尺寸后再次计算却发现应力依然超标，所以也排除了焊缝尺寸小的这项“病因”。
排除疑似“病因”后，张国迅立马召集所内相关力学工程师针对此问题开展“会诊”。团队在核实计算模型的变形情况时发现，在内压作用下，取样接管外壁面和设备筒体开孔区域之间存在较大的膨胀差，焊缝作为连接两者之间的结构体，需承受筒体和接管两者之间的强制膨胀位移差，原来这里才是导致焊缝应力值超标的真正“病因”！
▲张国迅工作照
找到问题症结后，张国迅立马思考结构优化的最佳方案。设备的结构改动往往是“牵一发而动全身”，比如将接管设计改为外壁面焊接形式，同时加大管子外径、壁厚和焊缝尺寸，一直补强到所有应力不超标；或者在内壁面上堆焊一个更大尺寸的凸台，改变筒体内壁面上开孔区域的刚度和变形，使得接管和堆焊凸台变形更为一致，这些都是可行的方案……但此类方法都会造成结构变化过大，引起较大的设计方案变更。张国迅思考之后，决定“对症下药”，提出减薄取样接管壁厚，这个方案没有对结构整体做“大手术”，而是采用“微创手术”，新方案使得焊缝连接区域的接管在压力作用下变形增大，并与筒体的变形相协调，此时焊缝的应力降低到了可以接受的水平。
最终，设备所结构工程师按照张国迅出具的“设备体检报告”和“医学处置单”，对新堆型核级设备取样接管进行了结构“微创手术”，以“严慎细实”的工作作风消除了核级设备的“亚健康”状态。
/ 点评 /
研究院力学分析工程师张国迅和团队一起，凭借过硬的专业本领和“严慎细实”的工作作风，在设备研发过程中全力“寻找病因”“对症下药”，最终“药到病除”，避免了反应堆主设备“亚健康”状态的出现，是以实际行动诠释“今天的研发质量就是明天的核安全”、践行研究院精神的生动实践。
END
供稿 | 设备所 周轩令
编辑 | 王超 唐争鸣
审校 | 邱丹
审定 | 李墨
2024-10-14
2024-10-12
2024-10-11
