特种机器人上演新春之舞

  临近新春，大亚湾核电基地内的一栋楼却仍是热火朝天。实验室内，各类先进核电特种“遍地走”，这里正是中广核研究院有限公司设在大亚湾核电基地内的国家能源核电站核级设备研发中心的实验室。

  八成输港，两成留粤。大亚湾核电站是中国大陆首座大型商用核电站，为大湾区经济发展提供澎湃动力。鲜有人知的是，在复杂精密的核电工业背后，却有一支研发队伍。这支队伍以科学技术创新之力支撑着我国核电事业的发展。而其中，核电特种是重要的研发方向之一，每天都有不一样的种类的机器人在研发中心的试验平台上来测试、演练。

  新春之际，南方日报记者走进国家能源核电站核级设备研发中心的实验室，在科学技术创新一线记录核电基地内上演的机器之舞。

  “水里游的、地下跑的、墙上爬的，可谓应有尽有。”中广核研究院设备研究所智能装备室主任王超和记者说。目前，实验室内拥有超过上百种核电行业所需的特种机器人，这些机器人能够代替人适应核电工作，不少工作如今已“非它们莫属”。

  在核电站内，一台高五米五、直径超六米、重量超35吨的巨大环形装备，一排精密电子设备在外侧紧密排开，而这正是核电站内的强大保障者之一，更是电站内最具代表性的机器人之一——中广核研究院自主研制的国内首台整体螺栓拉伸机。

  此前，国外公司垄断了整体螺栓拉伸机的核心技术和供货，为打破国外垄断，推进设备国产化，减少实际工程造价和运行维护费用，中广核研究院自2011年底开始整体螺栓拉伸机的研制工作，并于2015年5月完成了一台高性能、高效率的整体螺栓拉伸机的研制。

  整体螺栓拉伸机的研制攻克了多项关键技术，先后通过了由中国机械工业联合会组织召开的设备鉴定会、中国广核集团组织召开的产品技术与性能鉴定会和科技部高技术发展中心组织召开的验收会。经专家鉴定，其各项功能和性能指标满足核电机组关于整体螺栓拉伸机的技术规范要求，部分性能指标远优于国外，达到了国际领先水平。

  而在实验室内，一处如同壁炉的装置，内部“藏”着另一位最小的机器人。长度仅有25厘米、厚度仅有4厘米的事故处置机器人能够在容器内壁灵活爬行，不管多小的缺陷，都逃不过它的“眼睛”。

  爬壁机器人是仿生机器人的一种，其主要模拟蜥蜴类爬行动物的吸附运动特征和吐舌扑食特征。爬壁机器人通过蒸汽发生器手孔放入筒体内侧，利用永磁特性吸附在蒸汽发生器表面，通过视觉系统观察管林情况，并准确定位，然后通过云台旋转调整“舌头”方位，对准传热管之间约8毫米的间隙，吐出3米长的“舌头”，穿插于管林之间。“舌头”尖端带有视觉装置，将传热管根部的沉积物堆积和腐蚀情况发送至终端，以此对蒸汽发生器进行“体检”，而后进行针对性的处理，可有很大成效避免传热管的晶间应力腐蚀破裂。

  现场，首台国产实现全自动核燃料组件装卸的机器人更如擎天巨人，这台机器人1小时就能够装卸七八根燃料组件。在实验室内，这个外观庞大的机器人横跨在模拟反应堆水池上方，跨距达7.9米，是每个核电站必须配备的机器人之一。据王超介绍，它是反应堆专用的装卸核燃料组件的机器人，负责把一个个燃料组件装进反应堆堆芯，或者从堆芯把乏燃料组件卸出。

  对此，王超回答，这些机器人协同作业，能够大幅度的提升核电站的生产效率，在大修期间甚至能有效缩短工期超过30个小时，“一言以蔽之，对咱们电站来说，时间就是金钱”。

  据王超介绍，这支核电装备机器人团队成立于2007年，一直在致力于核电的智能装备和机器人的开发，也就是做国产化的机电一体化核电智能装备。目前，团队已经先后承担了多个国家重点研发计划，负责国家级及省部级以上的科研项目达41项。

  团队目前已经研制了上百款核电智能装备和机器人，这些机器人能够大范围的应用在核电的各个运行机组中，以换料大修为例，已经能够覆盖整个换料操作，包含环境监视测定、反应堆的能承受压力的容器开关盖、燃料组件装卸载等。

  核电特种机器人的背后，却是一支特别年轻的团队。据了解，目前核器人研发团队平均岁数不超过35岁，超六成以上为硕士及以上学历。据王超介绍，核器人研究与应用是一个跨学科的复合研究领域，而青年人才热爱学习、敢于创新的精神，让整个研发工作得以大步向前。

  青年强则核电强，团队里的同志虽然年轻，但攻坚克难时却展现出能挑大梁的品质，让王超深受感动。“我们室的RIC组件更换设备负责人毛冰滟博士，在外人看来就只是个小女孩，去年长期在外出差推动科研攻坚，家里两三岁的孩子都难以兼顾。”王超说。

  日拱一卒，功不唐捐。2023年12月，团队在防城港核电站4号机组的演练取得了良好成果。今年春节后，这成果将在防城港核电站3号机组的大修中进一步应用，这亦是我国核电机器人应用领域新春的“重头戏”。

  从购买使用外国设备到使用自主研发的设备，从被“卡脖子”到弯道超车，近年来，我国核电领域科学技术创新正不断走出一条自力更生的新路。这个新春，王超和团队们依旧会加班加点，为开春后的项目打下坚实基础。提起新春愿望，王超打趣道，如果从机器人的角度去思考这样的一个问题，“我希望核电特种机器人未来更安全、更可靠、更智能。”