“回忆起核设施专用仪控（3R）系统的国产化研发之路，可谓荆棘遍布。看到现在自主3R设备陆续在各大核电基地应用，终于开花结果，我在心底里为团队感到自豪！”中广核研究院有限公司反应堆测控与保护研究所副所长、中国广核集团3R系统设备国产化研发带头人、中广核2023年劳动模范张益林如是说。
刚到中广核工作的时候，张益林就负责电仪设备改造工作。他在日常穿梭于电气厂房时，发现密密麻麻的机柜很少有中国制造，3R设备基本上是进口。那时起，他就萌生了一个国产梦：“如果将来有一天，电站能用上我们自己的装备该多好啊。”
3R系统的国产化之路，还要从大亚湾核电站LSS（失水事故裕度监视系统）设备改造说起。2008年，大亚湾核电站现场LSS设备硬件迫切需要升级改造，原设备型号也停产多年，而国外原供应商的替代产品还没有研发出来，怎么办？当时摆在仪控人面前的，好像就只有一条路，那就是继续等待国外原供应商新的替代产品。
此时的张益林，已在电厂摸爬滚打两年有余，对该系统有了一定的知识储备，他主动请缨，想尝试自主开发LSS设备。“但是，真正接到任务时，我心里还是有些忐忑的。虽然对该设备有一定的了解，但要完全自己研发，这个挑战还是前所未有的。”张益林回忆道，“但是，不试试怎么知道不行呢？当时心里还是有股倔劲吧，于是带着一名新员工就开始干起来了。”
张益林反复翻阅1000多页的技术资料，条条批注，梳理出了LSS设备研发的详细需求；为更深入地了解现场需求，他和团队成员前往各核电基地“取经”，与高校、软硬件设备厂家进行沟通……功夫不负有心人，短短几个月内，张益林和团队便形成了系统的初步设计方案。
但是，研发的最大难点是裕度计算软件的核心算法，无数据参照。在此情况下，张益林和团队决定采用正向开发和逆向比对相结合的方式，通过系统性能测试，不断修改优化……通过2年多的不懈努力，最为核心的软件代码被一行一行地敲出来，系统计算精度和设备性能指标远远超过了国外产品。
▲2010年，张益林（左一）在大亚湾核电站1号机组LSS改造现场
终于，大亚湾核电站在国内首次实现了LSS设备的国产化改造，该设备也被广泛陆续应用到国内14台机组，不再依赖国外进口。这是张益林带领团队走出3R系统设备国产化研发的第一步，也让他看到了核电仪控设备国产化的希望，并逐步开始探索3R系统核心装备的国产化研发之路。
如果说核电仪控是国产化的“最后一公里”，那么3R系统绝对是这其中“最难啃的一块骨头”。2009年，中广核研究院正式开始筹划3R系统的国产化研发。由于一开始能够投入的资源有限，张益林和团队考虑先从后端信号处理机柜下手，再逐步实现系统的整体国产化。
“华龙一号”对3R设备的技术提出了更高的要求，其中RGL系统（棒控棒位系统）部分设备被提升为核安全级，需要定制研发和取证；RIC系统（堆芯测量系统）采用自给能探测器和堆顶吊装的方式，与二代加核电技术差异非常大。问题又一次摆在他们团队的面前，“华龙一号”西部首堆采购在即，干还是不干？如果干，就要克服种种困难，面临空前的压力。
当团队其他成员还在犹豫时，张益林已下定决心，一定要争取到“华龙一号”的供货机会，他深知3R这类核心装备一旦首台套被国外垄断，后续要想再进入这个领域，将是难上加难。
针对RIC系统的供货，当时的目标是由中广核研究院总包，探测器采用国外某供应商产品。但到了合同谈判前夕，国外供应商突然变卦。此时团队里面再次出现不同声音：放弃算了！已经不可能了！以后再试吧……张益林不甘心，当下表态：“不到最后时刻，坚决不能放弃。”
困难面前，张益林没有气馁，心中憋了一股劲，誓要“杀出一条血路”，把国产化的产品用到中广核华龙首堆上去。他和团队成员迅速启动备选方案，再次调研全球探测器供应商，经充分评估后决定换用另外一家国外探测器供应商。在经历了一段漫长、艰苦的谈判之后，由中广核研究院牵头的供货联合体终于在国际招标中胜出，一举为华龙首堆节约了近亿元的工程造价。
▲张益林（右一）和RPN首台套供货攻坚队
截至2024年初，3R系统机柜已供货10余台机组，并实现集团外供货，有力保障了国内核电工程建设和在役机组的安全稳定运行。
探测器是核测量领域的技术制高点，研发难度极高。“没有探测器，我们还是会处处受制于人，只有把关键核心技术和产品掌握在我们自己手中，才能为发展赢得主动权。”张益林瞄准了3R系统研发领域这个核心难题。
在信号处理机柜取得一定研发成果后，张益林开始组建探测器研发团队和研发实验室，引进人才、申报科研项目，分步推动研发和取证工作。随着3R系统探测器研发被陆续列入国家及中广核自主化专项，张益林主动牵头承担起多种型号探测器的研发任务。
▲张益林（左一）和自主化专项攻坚队
在无技术细节参考、无成熟设计借鉴的情况下，他带领团队潜心研究，从无到有、从理论到实践一步步攻克了探测器设计和制造的各项关键技术及工艺，实现了部件试制、样机研发、工程验证、设备鉴定、资质申请等一个个突破。
探测器研发和应用面临的最大难题是恶劣环境下设备可靠性的保证。为寻找真实的应用环境，他和团队几乎走遍了全国，历时8年，完成14种类型实验堆的匹配试验，同时基于阳江核电站3号机组的备用孔道，建设了国内首个核测量仪表系统的堆上试验验证平台，解决了从0到1的中间环节问题，充分验证了产品的性能。
团队于2023年完成了“华龙一号”全部探测器的研发，并取得了6种不同型号探测器的设计和制造资质，补齐了3R系统自主创新的最后一块拼图。
十余年来，张益林带领团队累计完成了3R系统10余款核心产品的研发，并成功取得9类核安全级产品的设计/制造许可证，助力中广核成为国内该领域资质最全的单位。在他的统筹下，中广核研究院也已经初步建立起从设计研发到生产制造的全链条，建成了近10000㎡的仪控产品的批量化生产基地，实现了3R从技术到产品再到商品的转化，并逐步实现产业化。
▲中广核自主研发的RGL系统（棒控棒位系统）设备
当自主研发的3R系统设备已在国内多个核电站开花结果的同时，张益林仍未止步，他清醒地认识到从“有没有”到“好不好”，再到“强不强”，团队还有很长的路要走。面向未来，张益林表示，他和团队将在科技创新的道路上，坚定梦想、矢志不渝，为核设施核心关键仪控装备国产化研发持续贡献力量。
来源｜中国广核集团