【搭建核電建筑結(jié)構(gòu)的】技術(shù)大咖

人物速寫(xiě)

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(zhuān)業(yè)技術(shù)時(shí)，他就像打開(kāi)了知識(shí)的閘門(mén)，講起來(lái)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(wèn)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(wú)論事情大小都不允許有瑕疵。

當(dāng)你問(wèn)他，這么多年，天天和圖紙打交道，枯燥嗎？他笑著說(shuō)：“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(zhuān)注，干一行鉆一行的精益求精。”

在參與設(shè)計(jì)我國(guó)第三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”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(hào)”全球首堆福建福清核電5號(hào)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(wàn)張圖紙練就扎實(shí)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

聽(tīng)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(duì)于劉建輝和他的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，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(duì)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)?！爱?dāng)時(shí)從最基礎(chǔ)的畫(huà)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(shuō)。

那時(shí)候無(wú)論是方案確定、現(xiàn)場(chǎng)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?duì)建筑物造成不可挽回的損失。

“每個(gè)項(xiàng)目都是一個(gè)復(fù)雜的綜合體，涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，要實(shí)現(xiàn)某一項(xiàng)功能，需要相關(guān)多專(zhuān)業(yè)的配合才能完成?！敝袊?guó)核電工程有限公司河北分公司總經(jīng)理王獻(xiàn)庭說(shuō)，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(zhǎng)期的翻閱都開(kāi)線、泛黃，甚至成了零散的活頁(yè)。

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(píng)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(zhǎng)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(zhǎng)為了單位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全校人、審核人、審定人，開(kāi)始做設(shè)計(jì)方案審核、審定等工作?！半m然不用執(zhí)筆畫(huà)圖，但是工作量很大，肩負(fù)的責(zé)任重大。”劉建輝說(shuō)，每一份圖紙中的所有細(xì)節(jié)，必要時(shí)還要經(jīng)過(guò)復(fù)核計(jì)算，然后對(duì)比、核驗(yàn)，確保不出問(wèn)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(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)知識(shí)信手拈來(lái)、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(píng)審會(huì)上，與會(huì)人員因?qū)?zhuān)業(yè)技術(shù)有疑問(wèn)始終難形成統(tǒng)一意見(jiàn)。這時(shí)，劉建輝針對(duì)與會(huì)人員在技術(shù)上的疑問(wèn)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(zhuān)業(yè)角度的系統(tǒng)闡述和解釋。直到大家把所有專(zhuān)業(yè)功能需求、設(shè)計(jì)目標(biāo)都了解清楚，才找到了滿(mǎn)意的解決方案。

劉建輝說(shuō)，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(zhuān)業(yè)角度做好各專(zhuān)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(kāi)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(guó)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(guó)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(guó)二代加核電福清一期、方家山、福清3、4號(hào)核電廠設(shè)計(jì)任務(wù)。

核電涉及300多個(gè)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)，每項(xiàng)系統(tǒng)功能都涉及核電專(zhuān)業(yè)知識(shí)，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(zhuān)業(yè)知識(shí)。

由于我國(guó)核電建設(shè)的特殊性，多年來(lái)引進(jìn)了多個(gè)國(guó)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(kāi)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?！澳菚r(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(shuō)，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(duì)核島廠房局部設(shè)計(jì)與現(xiàn)在設(shè)計(jì)作對(duì)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(zhuān)注的投入，更重要的是思考。

“面對(duì)各種技術(shù)問(wèn)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?guó)核電工程有限公司河北分公司建筑結(jié)構(gòu)所副所長(zhǎng)張雄謙說(shuō)。

在公司技術(shù)問(wèn)題研討會(huì)上，劉建輝總是喜歡提諸如此類(lèi)的問(wèn)題和同事們進(jìn)行探討：“這個(gè)問(wèn)題是不是還有其他更優(yōu)方案？”“權(quán)威意見(jiàn)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(méi)有優(yōu)化的空間？”……

經(jīng)過(guò)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(guó)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(kāi)展邁出了重要步伐。

最嚴(yán)苛的安全要求打造出“中國(guó)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(hào)核電機(jī)組——符合世界上安全要求最高的我國(guó)第三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”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(shuō)。

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(mǎn)足安全要求及安全目標(biāo)。

“華龍一號(hào)”首堆示范工程將抗震要求從0.2g提高至0.3g。“這不僅是核島工程結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)輸入變化，整個(gè)核島廠房?jī)?nèi)核電設(shè)備的樓層反應(yīng)譜都需要重新計(jì)算評(píng)價(jià)?！眲⒔ㄝx說(shuō)，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(duì)核島廠房?jī)?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(hào)”作為我國(guó)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(zhuān)業(yè)配筋標(biāo)準(zhǔn)圖集及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)流程，出臺(tái)了一系列設(shè)計(jì)過(guò)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(guò)程、結(jié)構(gòu)成品，全程跟蹤調(diào)研，并將施工過(guò)程、施工邏輯又一點(diǎn)點(diǎn)反饋到設(shè)計(jì)過(guò)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(lèi)型多、接口多、配合復(fù)雜是影響廠區(qū)建設(shè)施工場(chǎng)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(chǎng)經(jīng)驗(yàn)反饋，深入研究規(guī)范及相關(guān)資料、對(duì)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(shuō)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?！眲⒔ㄝx說(shuō)，最后經(jīng)過(guò)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(zhuān)業(yè)還形成了一系列設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

在“華龍一號(hào)”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(píng)，被巴方贊為“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”。2021年5月20日，“華龍一號(hào)”海外首堆成功投入商運(yùn)。

創(chuàng)新實(shí)踐推動(dòng)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(jí)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(hào)能夠達(dá)到安全要求的總原則，借鑒了國(guó)外先進(jìn)小堆模塊化和非動(dòng)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(píng)價(jià)等一系列方案?！眲⒔ㄝx說(shuō)，他們還對(duì)涉及的所有系統(tǒng)功能與核電系統(tǒng)相對(duì)比，并進(jìn)行了優(yōu)化提升。

超強(qiáng)的業(yè)務(wù)知識(shí)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(guò)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(shū)上沒(méi)有的東西，成果出來(lái)我們每個(gè)人都充滿(mǎn)了成就感?！彪娏ρ芯吭O(shè)計(jì)所總工程師賈衛(wèi)超說(shuō)。

劉建輝精益求精，專(zhuān)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(lái)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(shuō)，當(dāng)時(shí)大家都感覺(jué)自愧不如。

每當(dāng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域有新的規(guī)范出臺(tái)時(shí)，劉建輝就會(huì)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(lì)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(zhuān)家，但他科研創(chuàng)新的勁頭始終沒(méi)有消減過(guò)，“技術(shù)更新是無(wú)止境的，核電的安全要求也在不斷提升，未來(lái)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）