焊接科技工作者风采 │ 记上海市焊接学会刘卫华常务理事

发布时间:2023-11-19  阅读次数:1212

刘卫华,中国核工业第五建设有限公司副总工程师、工程研究院院长、研究员级高级工程师、加拿大多伦多大学材料科学与工程访问学者、享受国务院政府特殊津贴、中国核工业集团首席专家、中核集团科技委委员兼核工程建造专委会副主任、ISO国际标准核技术分委会(ISO/TC85/SC6)工作组专家、国家能源局核电标准技术专家、上海市金山区领军人才、ASME中国国际工作组委员、法国“RCC-M核岛建造”标准专家委员、中国施工企业管理协会科技专家、全国化工建设行业高级技术专家、中核集团“核工程智慧建造工程技术研究中心”副主任,“上海市焊接学会”常务理事。

 

严于律己,深入一线做研究

刘卫华一直坚持“做技术搞科研必须泡在车间、施工现场,靠坐在办公室解决不了焊接问题”。
近几年主持国家及省部/集团级科研课题30余项,总科研经费3 亿余元。其中“AP1000核岛建造技术研究”(国拨经费10385万元)解决反应堆主设备安装、特殊结构的反应堆主管道安装、模块化施工、建安一体化平行施工等“卡脖子”的技术;AP1000核电建造中唯一建安板块没有接受美国技术转让。作为领头人研究核电站核反应堆主冷却剂管道安装顺序、坡口加工工艺、窄间隙自动焊工艺、无损检测工艺等。其中“窄间隙热丝TIG自动焊工艺研究”,充分体现了“工程师+焊工”一体化的优势;由于长期勤动手,练就了手工焊实际操作技能的本领,具备焊工的技能与经验,在简陋的试验车间、温度高达40℃的工作条件下,坚持亲自进行焊接操作;善于观察焊接熔池形状、熔池颜色反映的温度,掌握钢水流动特性、电弧指向效果、脉冲电流理想配置、独特反向脉冲工艺(国际首创);深谙操作要领,结合掌握的理论知识,突破性解决仰位焊接难点、不同间隙焊接难点,消除未焊透、凹陷、穿丝、未融合等缺陷的产生,并实现远程(75米)遥控监测焊接。该技术在第三代先进压水堆、全球首台AP1000核电站反应堆主管道焊接施工中得到完美应用,表明我国的主管道安装技术处于世界领先地位,并节约技术转让费用800万美元以上。“一种核电站冷却剂系统主管道的安装方法”获得国家发明专利优秀奖。
主持的中核集团“卡脖子”研发项目:《智能化焊接装备配套专用视觉识别与控制系统国产化研制》,研究核反应堆主管道焊接用窄间隙TIG焊接机器人或其它自动焊所搭载焊接专用摄像系统,开发自主知识产权的图像处理算法,实现焊接熔池清晰显示、特征识别及量化,用于监控核电站常用明弧焊接方法,在焊接过程中可替代工人的眼睛对强电弧辐射光区域、高明暗区域、复杂焊接电场/磁场影响下对焊缝形态进行采集和识别,输出清晰的熔池形貌与焊接路径,通过焊接设备内置的算法控制系统对焊枪进行操作或控制,从而实现远程自动或智能化焊接。目前,窄间隙TIG焊接机器人已经在多个项目部应用并均取得了良好的应用反馈。2023年9月19日至23日,第二十三届中国国际工业博览会在上海召开。中国核工业第五建设有限公司自主研发的窄间隙TIG焊接机器人先进安装设备亮相展会高新技术成果展区,吸引了来自国内外各行业人员高度关注和深入交流并荣获上海市国防科技工业协会颁布的2023年度高新技术成果展创新奖!

 

乘风破浪,突破自我找方法

刘卫华利用自身掌握的焊工技能,提出许多操作机器的核心理念,在开发窄间隙热丝TIG焊接打底焊工艺时,针对组对间隙过大比如大于3mm时,或者根部错边较大时,容易出现根部烧穿或穿丝,或仰焊凹陷等缺陷,他创造性地提出“反向同步脉冲”的概念,打破以往脉冲打底焊峰/基值电流在坡口中间与两侧的分布,引入热丝电流改变热循环分布,引入管道全位置焊不同钟点位置采用不同焊枪倾角,并亲自指导焊工实施焊接操作,在窄间隙热丝TIG自动焊获得成套的焊接工艺与焊接操作技巧,并将成套技术转化用于常规坡口的TIG自动焊,极大适应了现场管道椭圆度、组对错边量较大时的焊接。除此之外刘卫华还提出了碱性焊条仰焊打底“三步运条法”、“山体滑坡概念”、“有间隙优于无间隙、有钝边优于无无钝边、有脉冲优于无脉冲”等实用理念,已成为焊工的熟悉用语,有效解决了施工现场的种种难题,焊工师傅也亲切地称呼他为“行走的焊接宝典”。

 

 

2016年拓荒性地提出工程建设“一硬一软一网一平台”的技术路线,即:研制或选配智能感知元件/装置、自动化设备,编制软件、构建系统实现设备连接到网络,搭建互联网,搭建协同管理平台将产业链相关方及各网络连接在一个管理平台上实现互联互通,实现少人干预或无人化建造施工。2021年开始系统性地开展“少人干预核工程智能建造技术研究”,并分批次确定科研课题,主持或参与科研项目;同时积极将科研成果用于工程实践。

 
 

硕果累累,国际舞台共分享

刘卫华受邀参加国际国内学术会议,作主旨报告9次;为国家核安全局、焊接学会等单位授课;获国家省部级荣誉14项、省部级以上科技奖19项、省级工法1项,申请专利31项(其中发明15项),软著2项,发表SCI或EI等核心期刊论文20余篇,编制国际/行业标准4篇,主持构建“华龙一号”建安标准体系并形成系列安装标准,纳入集团标准体系中;主持编制ISO 国际标准《核电厂结构模块安装技术》,实现国际首项核电建安行业ISO标准。目前正主编核工业首席专家科技丛书专著《核工程安装技术》。

 

赓续传承,核电技术领军人

刘卫华指导中国核建“青蓝计划与行动”3个组的培训与创新,是核建整个青蓝计划中导师带组最多的导师。2021年作为国资委科创局熠星创新创意大赛的导师,辅导中石油“岩石薄片智能鉴定系统”项目获一等奖,中核集团“核电厂高风险操作智能监护系统”和上海百功半导体公司“光通信10G PON MAC芯片”项目获三等奖,摘取100个奖中3项,被国资委授予创新“优秀导师”称号。致力于数字化核电智能建造创新团队建设,培养签约徒弟20余名,领衔焊接、检测、数字化建造团队,成员成为中核集团首席专家、学科带头人、中国核建高级技术专家、五公司首席专家、研究院副院长/院长、焊接研究所所长、工程项目技术经理、主任工程师等;团队1人获“中华技能大奖”称号、5人获“国务院政府津贴”、4人获“全国技术能手”称号、1名上海首席技师、10余名技师;担任“核工业技术能手评定委员会”、“全国技术能手推举委员会”专家委员,挖掘和培养高端技术能手,有效地推动了技术工人在“绝活”、“技术革新”、“传帮带”、“技术成果转化”等方面的发展。
 

 
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。尽管核电建设路漫漫,刘卫华表示,成功没有捷径,唯有持之以恒、坚守信念,以党员先锋模范带头作用为引领,共筑中国核电事业强国!

 

中国核工业第五建设有限公司简介

中国核工业第五建设有限公司隶属于中国核工业集团有限公司,是中国核工业建设股份有限公司重要成员单位。公司是以国防工程、核工程、核电工程和工业与民用建筑安装工程业务为主的大型综合性建筑安装企业。
公司始建于1964年,承担我国“两弹一艇”试验基地建设。70年代开启军转民,承担上海石化一、二、三、四期工程建设。公司是我国第一家同时具有核电站核岛、常规岛全厂安装一体化施工业绩的企业。公司在化工工程、低温储罐工程、精细化工、新能源、非标制作、吊装运输领域具有优良的业绩与较高的社会知名度,在LNG工程领域具有独特竞争优势。
公司荣获国家科学技术进步一等奖、中国建筑工程鲁班奖、国家优质工程金奖、银奖、上海市白玉兰杯、申安杯优质工程奖等众多奖项,拥有专利、著作权、工法等知识产权293项,编制行业标准42项,先后29次被评为上海市优秀公司。