2022年
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【中國科學(xué)報】除夕突遇故障——北京正負(fù)電子對撞機搶修記
文章來源:倪思潔  2022-02-07
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  ■本報記者 倪思潔

  1月31日,除夕。上午10點,岳軍會正準(zhǔn)備上街買個豬肘子,給年夜飯?zhí)淼来蟛?。就在這時,手機響了。

  “岳老師,突發(fā)故障,您快來看看……”電話那頭,他的學(xué)生尹頔十分焦急。

  岳軍會是中國科學(xué)院高能物理研究所(以下簡稱高能所)的研究員,尹頔是工程師。他們既是師生,也是北京正負(fù)電子對撞機(BEPCII)反饋系統(tǒng)的前后兩代負(fù)責(zé)人。

  自從尹頔有能力獨當(dāng)一面后,岳軍會就把負(fù)責(zé)人的職權(quán)交給了他。岳軍會知道,如果是一般性的小問題,尹頔不會給自己打電話。掛了電話,他把買豬肘子的事拋在腦后,直奔BEPCII的隧道……

哪里出問題了?

  岳軍會到達(dá)隧道外圍時,尹頔已經(jīng)在那里了。尹頔是第一個接到故障電話的人,撥出電話的是除夕當(dāng)天的值班人員邢軍。值班時,邢軍通過各種數(shù)據(jù)判斷,問題可能出現(xiàn)在反饋系統(tǒng)上。

  反饋系統(tǒng)被視為束流“穩(wěn)定器”,控制著對撞粒子束的振蕩。作為“穩(wěn)定器”的負(fù)責(zé)人,尹頔的手機從不關(guān)機,因為一旦“穩(wěn)定器”出了故障,BEPCII就很難正常運行。

  去年暑期,BEPCII常規(guī)停機檢修之后,為了獲得更多新物理現(xiàn)象,科研人員決定在穩(wěn)定高效運行的基礎(chǔ)上,提升正負(fù)電子流強并持續(xù)保持高流強運行。與之相應(yīng)的加速器各系統(tǒng)也開始挑戰(zhàn)運行極限。

  岳軍會和尹頔簡單交流了一下故障情況,就開始爭分奪秒地檢查加速器隧道外的設(shè)備。放大器正常,環(huán)流器正常,功分器正常……所有設(shè)備都正常,問題到底出在哪里?

  于是,他們決定停掉電子束流,進入隧道內(nèi)檢查,很快發(fā)現(xiàn)有一處電纜的外皮有被燒熔化的痕跡。岳軍會憑經(jīng)驗推測,真空穿墻子可能壞了。

  “真空穿墻子”是一種連接真空和大氣的元件。在加速器里,正負(fù)電子是在超高真空環(huán)境中運動并發(fā)生對撞的,真空穿墻子既能實現(xiàn)真空密封,又能傳輸功率,在真空腔內(nèi)建立電磁場、控制束流。

  粗大的電纜拆卸起來需要技巧,岳軍會又打電話給組里經(jīng)驗豐富的高級實驗師汪林,請他來支援。拆完電纜后,他們發(fā)現(xiàn),因為給負(fù)載冷卻的管道被雜質(zhì)堵塞,導(dǎo)致負(fù)載損壞,從而導(dǎo)致電纜接頭和安裝在腔壁上的真空穿墻子被燒毀。

牽一發(fā)而動全身

  真空穿墻子被燒壞,反饋系統(tǒng)就不能正常運行,BEPCII也無法正常運行,因此必須更換設(shè)備,而這意味著要徹底破壞加速器的真空環(huán)境。不僅如此,正電子源靶心水冷系統(tǒng)漏水,也需要緊急處理。

  “這已經(jīng)不是一個系統(tǒng)能解決的問題。”岳軍會回憶。

  一場與時間賽跑的故障搶修正式開始。除夕當(dāng)天下午,BEPCII加速器運行指揮部緊急部署,束流測量、真空、運行、正電子源、通用等各個系統(tǒng)相關(guān)人員馬上從家里出發(fā),兩個小時內(nèi)全部到達(dá)加速器隧道,進行設(shè)備更換前后的準(zhǔn)備工作。

  BEPCII儲存環(huán)真空系統(tǒng)負(fù)責(zé)人、高級工程師郭迪舟召集系統(tǒng)成員對加速器待更換設(shè)備的區(qū)段進行充氮保護,防止設(shè)備拆解時大氣壓把外部的灰塵帶進加速管道。氮氣充好后,束流測量和真空系統(tǒng)人員一起更換被燒毀的設(shè)備;真空系統(tǒng)人員開始檢漏,確保安裝成功。

  接下來,他們又為加速管道加熱,以便加速器內(nèi)部的氣體能盡快排出并重回真空狀態(tài)。此時,束流測量系統(tǒng)人員安裝負(fù)載和溫度探頭。BEPCII正電子源系統(tǒng)負(fù)責(zé)人陳光輝也在通用運行部、工廠的積極協(xié)助下,解決了正電子源靶心漏水的問題。

  此外,利用故障的停機間隙,低溫維護人員和運行值班人員還進行了低溫維護和速調(diào)管老煉工作,保障BEPCII恢復(fù)運行之后的高效率。

  2月2日,大年初二上午10點,經(jīng)過48小時加班加點的忙碌,故障設(shè)備搶修工作完成。

  “虎年伊始,我們遭遇了‘?dāng)r路虎’。在這個最重要的中國傳統(tǒng)節(jié)日,大家高質(zhì)量完成了故障件的維修。”搶修完成后,高能所加速器中心副主任于程輝在加速器運行維護的微信群里為大家鼓勁。

新任務(wù)又來了

  2月4日,大年初四,立春。中午12點,剛從BEPCII加速器中央控制室出來的岳軍會,遇到了迎面走來的加速器高頻系統(tǒng)同事戴建枰。

  “現(xiàn)在怎么樣了?”戴建枰問。

  “沒問題,初五可以運行。”岳軍會回答。

  今年春節(jié),這是他們與眾不同的新年問候方式。

  “恢復(fù)運行時,相關(guān)系統(tǒng)負(fù)責(zé)人都要到現(xiàn)場待命,所以大家都很關(guān)心恢復(fù)運行的時間?!焙屯隆昂选蓖?,岳軍會扭過頭向記者解釋。

  他告訴《中國科學(xué)報》,對于正在運行的加速器來說,大大小小的故障很常見,正因如此,BEPCII加速器運行團隊不管在什么時候都會安排人員留守值班。這樣的堅守也讓BEPCII在過去4年連續(xù)獲得中國科學(xué)院大科學(xué)設(shè)施運行評比一等獎。

  “每年春節(jié),運行團隊大部分成員都會留在北京,隨時待命?!痹儡姇f。

  2月5日,初五一大早,BEPCII又熱鬧起來。上午8點,加速器電子環(huán)束流成功恢復(fù)。

  忙碌了整整一個春節(jié)假期,他們依然無暇休息。大家從工作群里收到了新任務(wù):“為了保證年度運行任務(wù),保證故障排除之后機器運行的高效性,經(jīng)與各系統(tǒng)負(fù)責(zé)人溝通,特做以下安排……”

  記者手記

  大科學(xué)裝置的保健醫(yī)生

  人吃五谷雜糧,難免會生病,大科學(xué)裝置也一樣。

  運行時間和故障時間的比例,是大科學(xué)裝置運行評價的考量指標(biāo)之一。無論建得有多精巧、多牢固,大科學(xué)裝置在運行過程中總會遇到大大小小的故障。正因如此,對它們的運行維護尤為重要。一旦出現(xiàn)問題,運行維護人員必須立即行動,用最快的速度解決問題,減少故障時間。

  大科學(xué)裝置的運行維護人員,就像裝置的保健醫(yī)生,時刻關(guān)注著運行指標(biāo)。在北京正負(fù)電子對撞機運行維護團隊中,有些是像尹頔一樣的“90后”“80后”,有些是像岳軍會一樣的“70后”甚至“60后”,無論年齡大小、資歷深淺,他們一天24小時、一年360多天,手機從不關(guān)機。只要團隊需要,他們就放下手頭的活兒,告別等待他們的家人,第一時間趕到現(xiàn)場。

  裝置每一個重大科學(xué)產(chǎn)出的背后,都離不開他們的守護,可這些科學(xué)產(chǎn)出成果上卻很少會出現(xiàn)他們的名字。似乎只有在裝置出故障時,才能顯示出他們存在的重要意義,他們的新年心愿卻是“希望裝置不出故障、穩(wěn)定高效率運行”。

  “我很渺小,在地球上找不到自己的坐標(biāo)。我很偉大,因為融入了宏偉的事業(yè)?!币晃缓教烊嗽鴮懴逻@首小詩。這何嘗不是各個大科學(xué)裝置運行維護團隊的心聲。在北京正負(fù)電子對撞機工作,尹頔心中充滿自豪,他很榮幸自己能融入這個被寫進歷史教科書的大科學(xué)裝置。他和同事們有一個共同的座右銘:“干驚天動地事,做隱姓埋名人?!?/font>

  (來源于《中國科學(xué)報》 2022-02-07 第1版 要聞,原文鏈接:https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2022/2/367982.shtm


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