【國網特等勞模】張曉琴：專攻油氣檢測 不斷“找茬、破題”

　　●人物名片

　　張曉琴，江蘇電力科學研究院輸變電技術中心四級專家兼油氣檢測師，2014年工作以來，攻關六氟化硫高效回收及全過程管控技術，牽頭研制六氟化硫現場高效回收裝置等7種裝置，服務世界首個特高壓跨江輸電管廊等18個國家重點工程建設，相關成果獲得國際發明專利授權2項、國家發明專利授權25項，牽頭制定國家標準1項、制修訂電力行業標準16項。

　　●勞模心語

　　做技術人員，一定要沉下心來，要有十年磨一劍的韌勁。

　　2月6日，在國網江蘇省電力有限公司六氟化硫回收處理中心，江蘇電力科學研究院輸變電技術中心四級專家兼油氣檢測師張曉琴忙著和同事對回收后的六氟化硫氣體開展凈化處理。凈化后的氣體先被裝到鋼瓶里，經過質量檢測并達標后，鋼瓶再被整齊碼放在智能存儲架上，等待“重新上崗”進入變電站循環使用。國網江蘇電力能夠高效開展這一工作，得益于張曉琴和團隊的技術創新。

　　在特高壓、超高壓等高電壓等級電網中，六氟化硫氣體常常被作為電力設備的絕緣氣體，就像設備的“血液”，其質量直接影響設備的健康水平。

　　2014年7月，張曉琴從南京大學化學系碩士畢業入職江蘇電科院，并加入該院朱洪斌勞模創新工作室。“做技術要多問為什么、對不對，要想辦法找到更好的解決思路。”謹記她的師父、如今擔任江蘇電科院油氣檢測專業高級技術總監的朱洪斌的教誨，張曉琴在生產支撐、技術監督、故障分析等方面潛心研究，逐步開啟技術自主創新之路。

　　2015年7月，特高壓泰州站首批六氟化硫氣體進站，張曉琴負責開展氣體驗收工作。以往，六氟化硫氣體驗收工作存在3個難題：檢測耗時長，單個樣品檢測至少需要18個小時;步驟煩瑣且須由專業的化學技術人員操作;無法在現場檢測，需要從變電站將六氟化硫氣體鋼瓶運回實驗室，檢測確認合格后再運到變電站使用。“采用傳統的檢測方式可以應對普通變電站的氣體檢測，但是特高壓工程的六氟化硫氣體用量是常規變電站的幾十倍，如果還是采用這種方式，就會影響工程建設進度。”張曉琴說。

　　技術創新的想法第一次在張曉琴內心萌生，在師父的鼓勵下，她帶領團隊嘗試開展六氟化硫氣體快速檢測技術攻關。六氟化硫氣體檢測涉及9項雜質指標，其中7項雜質需要分離出來單獨檢測。他們分解指標、逐項分析。在解決如何把酸性雜質快速分離出來檢測這一問題上，團隊一度陷入困境。

　　張曉琴查閱了大量資料，反復進行理論推算，設計出了特定吸收池結構，并測試用于分離酸性物質的吸收液的溫度、壓力、濃度，確定溫度、壓力的最優值，實現酸性雜質的快速吸收分離。由于吸收與檢測過程對吸收溶液的濃度要求不同，吸收溶液的濃度需要動態變化，雜質吸收及儀器化檢測工作才能順利進行。張曉琴和團隊成員借助傳感器實時監測溶液濃度，通過吸收池向吸收液中自動增加酸堿溶液及高純水，實現了對濃度的實時調節，達到自動化檢測酸性雜質的目標。2016年9月，他們研發出了六氟化硫氣體現場一體化檢測裝置，實現六氟化硫氣體9項指標的儀器化、一體化分析，將檢測時間由原來的18個小時縮短為40分鐘。如今，這一裝置在1000千伏蘇通GIL綜合管廊工程長江隧道等18個國家重點工程中得到應用。

　　嘗到了技術創新的甜頭后，張曉琴進一步尋求六氟化硫氣體檢測的新方法。六氟化硫氣體因不易被分解，長期積累易催生一定的溫室效應。“雙碳”目標提出后，國家電網有限公司進一步提升了對六氟化硫氣體回收和再利用的要求。江蘇電網六氟化硫氣體絕緣設備體量大，高效開展氣體回收工作很重要。

　　“當前的方法還有沒有可改進的環節和地方?”張曉琴深入現場，對氣體回收的過程找起“茬”來。她發現了一個問題：由于六氟化硫氣體具有大分子、密度大的特性，當氣室內壓力值低于50千帕時，常規的壓縮機難以有效抽出這些氣體，導致六氟化硫氣體無法被完全回收。經過研究，張曉琴提出采用氮氣循環洗脫回收的方法，即先回收純六氟化硫氣體，當氣室絕對壓力值達到50千帕時，再充入氮氣洗脫剩余的六氟化硫氣體，實現高效率下六氟化硫氣體的近乎全部回收。這個技術的關鍵在于實現六氟化硫氣體與氮氣在寬濃度范圍內的高效分離。對此，張曉琴提出了采用基于半透膜的六氟化硫氣體、氮氣分離方法。其中，半透膜的選擇起到了決定性的作用。她從十幾種半透膜中優選合適的膜材料，最終找到了一種能夠有效截留六氟化硫氣體大分子，同時允許氮氣、二氧化碳、水蒸氣等氣體的小分子通過的半透膜。此外，她還提出要精確控制氣體流速、壓力、溫度等參數，使分離過程更加高效，最終成功研發了六氟化硫現場充氮循環洗脫回收技術及配套裝置。該裝置對六氟化硫氣體回收率高達99.9%。

　　近年來，隨著六氟化硫氣體檢測、回收工作越來越多，多個變電站現場同時開展作業的情況時有發生。為了更好地開展六氟化硫氣體檢測、回收管理，2022年，張曉琴牽頭開發了數字化管控平臺和數字化終端。在變電站現場開展氣體檢測、回收工作時，檢測人員使用數字化終端即可實時采集六氟化硫氣體的濃度、純度、壓力、溫度以及使用記錄、回收記錄等數據。終端可將數據自動上傳至數字化管控平臺，實現了六氟化硫氣體質量檢測、使用、回收凈化、存儲、循環利用等全壽命周期閉環式智慧管控。該平臺投用以來，江蘇電科院已累計驗收六氟化硫氣體1120瓶，回收再利用六氟化硫氣體182噸。

　　1月1日，由張曉琴牽頭制定的我國首個六氟化硫氣體循環再利用國家標準GB/T 44653-2024《六氟化硫(SF6)氣體的現場循環再利用導則》正式施行，為電力行業及相關領域提供六氟化硫氣體循環再利用的全流程規范，相關技術及裝備在20多個省份推廣應用。

　　張曉琴還在變壓器油檢測領域開展技術攻關，牽頭研發了國內首套變壓器油取樣檢測一體化機器人，使檢測精度達到國內實驗室最優水平，整體效率提高了5倍以上;開發國家電網公司首套省級網絡化色譜智能管控系統，將江蘇省13個地市供電公司及5個特高壓站實驗室色譜檢測數據比對誤差降低至5%，支撐充油設備安全穩定運行。

　　工作10年多來，張曉琴先后獲得全國五一勞動獎章、江蘇省五一勞動獎章、江蘇省杰出青年崗位能手、江蘇青年五四獎章等榮譽。(孫婷)