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保障氨安全 守衛“雪游龍”——中國特檢院團隊保障北京冬奧期間特種設備安全紀實
鏡頭拉回半年前。
2月20日晚，第24屆冬季奧林匹克運動會在北京圓滿閉幕，中國用堪稱完美的組織籌備工作向世界交出一張精彩答卷。
“國家隊”勇挑重擔 保障冬奧特種設備安全運行
中國特種設備檢測研究院（以下簡稱中國特檢院）作為我國特種設備安全與節能領域唯一的國家級科研機構，始終堅持“保安全、促發展”理念，多次為國家各類重大活動提供技術支撐。在北京2022年冬奧會和冬殘奧會期間，承擔“科技冬奧”國家重點專項“冬奧關鍵區特種設備安全運行保障技術”的中國特檢院，為特種設備安全運行貢獻了重要力量。
雪車、雪橇比賽專業性強、速度快、危險性高，被譽為“冰雪運動中的F1方程式比賽”，賽事在被稱為“雪游龍”的國家雪車雪橇中心場館進行。“雪游龍”賽道長1975米，垂直落差121米，共由16個角度、傾斜度都不同的彎道組成，其中包括一個令人驚嘆的360度回旋彎道。
鑒于項目高危險特點，冬奧組委對場館制冷要求和人員安全保障提出更為嚴格的要求。氨作為制冷劑，像“血液”一樣充滿整個“雪游龍”賽道，是保障賽道恒定低溫、冰面平滑平整、選手安全比賽的關鍵。但是，氨本身有毒，如果發生泄漏，在空間內聚集，會產生中毒、爆炸等危險，將嚴重影響賽事和人員安全。
為保障氨安全、守衛“雪游龍”，中國特檢院由壓力容器部牽頭，組織陳昇博士帶領康昊源、韓志遠、柳涵、俞躍等人組成氨制冷研究團隊，深入開展“雪游龍”氨制冷系統泄漏在線監測與實時風險評估、診斷預警等先進安全保障技術研發，實現在“雪游龍”場館冬奧賽事前應用測試、冬奧會期間持續穩定保障“氨”安全。
破解現場技術難題 鑄就氨氣監測堅強盾
冬奧項目周期短，而新技術應用的“高可靠性、故障零容忍”高要求不減，不容出現失誤。
在技術研發中，陳昇以身作則，秉持“一刻也不能停、一步也不能錯、一天也誤不起”原則，帶領團隊迎難而上，逐個攻破設備精準性和穩定性、系統實時風險三維展示等技術難題。在精準性和穩定性方面，研究團隊在賽前持續數月優化底層算法，消除干擾以提升準確性，改進數十次設備內部恒溫和旋轉云臺控制算法，提升穩定性。在實時風險三維展示方面，團隊成員實地翻閱大量資料，掌握每臺設備、每條管道運行參數，一點一滴搭建設備三維模型，開發實時風險評估算法，實現風險三維可視化展示。
在現場人員出入管控嚴，嚴格限制人員數量、進出時間和次數的情況下，研究團隊充分利用好每次前往現場的寶貴機會，爭分奪秒解決設備和系統運行問題并預防突發事故，如升級材料防止設備連續旋轉時齒輪磨損，設計旋轉角度定期自動校準和復位功能防止設備監測點位偏離，加設保護器防止漏電和緊急斷電，合理加固設備底座防止傾斜、傾倒和共振等。
在現場安裝過程中，新技術應用審批嚴、美觀要求高、施工限制多，造成安裝進程推進慢。經項目負責人徐彤積極與冬奧組委、場館管理方協調，團隊成員也耐心與設計方、施工運營方等多方溝通、協商、論證并努力消除各方顧慮，最終在施工運營方現場調試系統的3天間隙里，不畏氨泄漏連夜完成現場設備安裝及系統調試。
在現場應用過程中，運維方對系統平臺持續使用時，在實用性和準確性方面不斷提出新要求、新需求。對此，研究團隊實行24小時輪班對接，全力實現和滿足現場各種運維要求和需求，如實現氨泄漏報警位置復測、氨報警頻次調控、現場視頻展示位置精準等，最終成功解決了研發、安裝、應用過程中的諸多難題，達到“高可靠性、故障零容忍”效果。
攻克氨泄漏監測新技術 織密冬奧安全防護網
在“十三五”氨制冷科研成果基礎上，研究團隊結合國內500余套氨制冷裝置全生命周期數據和運行經驗，持續攻關新的在線監測和實時風險可視化預警技術，研發出遙測式可調諧二極管激光光譜（TDLAS）和超聲波氨泄漏實時監測設備，構建了“氨制冷承壓設備動態風險遠程監控預警系統平臺”，實現兩大突破。
一是氨泄漏實時監測設備達到了國際先進水平，實現了氨泄漏從點到面精準定位，完成ppm級高靈敏度、30m遠距離、空間360度大范圍實時監測，覆蓋了氨制冷機房（人稱氨“血液”供應的“心臟”）、賽道出發區、國家隊訓練館等“雪游龍”氨泄漏高風險區域，彌補了場館氨制冷運維系統無法快速精準辨識氨泄漏源的不足。
二是動態風險遠程監控預警系統平臺融合了實時監測和現場賽事的多源數據，集成了三維場景設備風險實時智能診斷先進技術，實現了短時間（5s）內氨泄漏監測和風險評估，解決了設備實時風險難以評估和三維可視化展示預警的難題。平臺作為場館氨制冷系統承壓設備重要監控系統，成為設備管理和人員應急維護的重要工具。
實現賽前現場應用 交出賽事安全滿意答卷
經過團隊持續奮戰，研究成果趕在雪車雪橇測試賽、世界杯賽事前順利完成現場安裝調試并開展測試應用，通過測試賽持續完善技術上的不足，為正式冬奧賽事安全運維積累了寶貴經驗。
在冬奧會正式賽事進行期間，研究團隊的研究成果運行穩定，實現“零故障、零失誤”連續平穩安全保障，多次快速準確辨識出場館檢修維護過程中氨濃度超限情況，將“看不見”的風險變為“看得見”的風險，達到了“準定位、快預警”的效果，得到現場運營方一致好評。研究成果也開了國內氨制冷系統風險在線快速感知與智能預警的先河，未來可推廣應用于氨“產輸儲用”全產業鏈安全保障，帶動國內氨制冷領域安全運維向智能化轉變。
中國特檢院聚焦科技賦能，狠抓科技創新發展，通過“科技冬奧”專項，形成了涉及壓力容器、壓力管道、鍋爐、電梯、客運索道等特種設備的多項新技術，保障了北京冬奧賽事期間關鍵場館安全，完善了大型賽事下特種設備典型事故應急救援機制，彰顯了科技創新水平，為特種設備的安全運行防控與監管提供了行業標桿，為“后奧運時期”的特種設備安全運行防控體系建設奠定了基礎。
來源網址：https://www.samr.gov.cn/xw/mtjj/202208/t20220808_349160.html
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