【国网特等劳模】张晓琴：专攻油气检测 不断“找茬、破题”

　　●人物名片

　　张晓琴，江苏电力科学研究院输变电技术中心四级专家兼油气检测师，2014年工作以来，攻关六氟化硫高效回收及全过程管控技术，牵头研制六氟化硫现场高效回收装置等7种装置，服务世界首个特高压跨江输电管廊等18个国家重点工程建设，相关成果获得国际发明专利授权2项、国家发明专利授权25项，牵头制定国家标准1项、制修订电力行业标准16项。

　　●劳模心语

　　做技术人员，一定要沉下心来，要有十年磨一剑的韧劲。

　　2月6日，在国网江苏省电力有限公司六氟化硫回收处理中心，江苏电力科学研究院输变电技术中心四级专家兼油气检测师张晓琴忙着和同事对回收后的六氟化硫气体开展净化处理。净化后的气体先被装到钢瓶里，经过质量检测并达标后，钢瓶再被整齐码放在智能存储架上，等待“重新上岗”进入变电站循环使用。国网江苏电力能够高效开展这一工作，得益于张晓琴和团队的技术创新。

　　在特高压、超高压等高电压等级电网中，六氟化硫气体常常被作为电力设备的绝缘气体，就像设备的“血液”，其质量直接影响设备的健康水平。

　　2014年7月，张晓琴从南京大学化学系硕士毕业入职江苏电科院，并加入该院朱洪斌劳模创新工作室。“做技术要多问为什么、对不对，要想办法找到更好的解决思路。”谨记她的师父、如今担任江苏电科院油气检测专业高级技术总监的朱洪斌的教诲，张晓琴在生产支撑、技术监督、故障分析等方面潜心研究，逐步开启技术自主创新之路。

　　2015年7月，特高压泰州站首批六氟化硫气体进站，张晓琴负责开展气体验收工作。以往，六氟化硫气体验收工作存在3个难题：检测耗时长，单个样品检测至少需要18个小时;步骤烦琐且须由专业的化学技术人员操作;无法在现场检测，需要从变电站将六氟化硫气体钢瓶运回实验室，检测确认合格后再运到变电站使用。“采用传统的检测方式可以应对普通变电站的气体检测，但是特高压工程的六氟化硫气体用量是常规变电站的几十倍，如果还是采用这种方式，就会影响工程建设进度。”张晓琴说。

　　技术创新的想法第一次在张晓琴内心萌生，在师父的鼓励下，她带领团队尝试开展六氟化硫气体快速检测技术攻关。六氟化硫气体检测涉及9项杂质指标，其中7项杂质需要分离出来单独检测。他们分解指标、逐项分析。在解决如何把酸性杂质快速分离出来检测这一问题上，团队一度陷入困境。

　　张晓琴查阅了大量资料，反复进行理论推算，设计出了特定吸收池结构，并测试用于分离酸性物质的吸收液的温度、压力、浓度，确定温度、压力的最优值，实现酸性杂质的快速吸收分离。由于吸收与检测过程对吸收溶液的浓度要求不同，吸收溶液的浓度需要动态变化，杂质吸收及仪器化检测工作才能顺利进行。张晓琴和团队成员借助传感器实时监测溶液浓度，通过吸收池向吸收液中自动增加酸碱溶液及高纯水，实现了对浓度的实时调节，达到自动化检测酸性杂质的目标。2016年9月，他们研发出了六氟化硫气体现场一体化检测装置，实现六氟化硫气体9项指标的仪器化、一体化分析，将检测时间由原来的18个小时缩短为40分钟。如今，这一装置在1000千伏苏通GIL综合管廊工程长江隧道等18个国家重点工程中得到应用。

　　尝到了技术创新的甜头后，张晓琴进一步寻求六氟化硫气体检测的新方法。六氟化硫气体因不易被分解，长期积累易催生一定的温室效应。“双碳”目标提出后，国家电网有限公司进一步提升了对六氟化硫气体回收和再利用的要求。江苏电网六氟化硫气体绝缘设备体量大，高效开展气体回收工作很重要。

　　“当前的方法还有没有可改进的环节和地方?”张晓琴深入现场，对气体回收的过程找起“茬”来。她发现了一个问题：由于六氟化硫气体具有大分子、密度大的特性，当气室内压力值低于50千帕时，常规的压缩机难以有效抽出这些气体，导致六氟化硫气体无法被完全回收。经过研究，张晓琴提出采用氮气循环洗脱回收的方法，即先回收纯六氟化硫气体，当气室绝对压力值达到50千帕时，再充入氮气洗脱剩余的六氟化硫气体，实现高效率下六氟化硫气体的近乎全部回收。这个技术的关键在于实现六氟化硫气体与氮气在宽浓度范围内的高效分离。对此，张晓琴提出了采用基于半透膜的六氟化硫气体、氮气分离方法。其中，半透膜的选择起到了决定性的作用。她从十几种半透膜中优选合适的膜材料，最终找到了一种能够有效截留六氟化硫气体大分子，同时允许氮气、二氧化碳、水蒸气等气体的小分子通过的半透膜。此外，她还提出要精确控制气体流速、压力、温度等参数，使分离过程更加高效，最终成功研发了六氟化硫现场充氮循环洗脱回收技术及配套装置。该装置对六氟化硫气体回收率高达99.9%。

　　近年来，随着六氟化硫气体检测、回收工作越来越多，多个变电站现场同时开展作业的情况时有发生。为了更好地开展六氟化硫气体检测、回收管理，2022年，张晓琴牵头开发了数字化管控平台和数字化终端。在变电站现场开展气体检测、回收工作时，检测人员使用数字化终端即可实时采集六氟化硫气体的浓度、纯度、压力、温度以及使用记录、回收记录等数据。终端可将数据自动上传至数字化管控平台，实现了六氟化硫气体质量检测、使用、回收净化、存储、循环利用等全寿命周期闭环式智慧管控。该平台投用以来，江苏电科院已累计验收六氟化硫气体1120瓶，回收再利用六氟化硫气体182吨。

　　1月1日，由张晓琴牵头制定的我国首个六氟化硫气体循环再利用国家标准GB/T 44653-2024《六氟化硫(SF6)气体的现场循环再利用导则》正式施行，为电力行业及相关领域提供六氟化硫气体循环再利用的全流程规范，相关技术及装备在20多个省份推广应用。

　　张晓琴还在变压器油检测领域开展技术攻关，牵头研发了国内首套变压器油取样检测一体化机器人，使检测精度达到国内实验室最优水平，整体效率提高了5倍以上;开发国家电网公司首套省级网络化色谱智能管控系统，将江苏省13个地市供电公司及5个特高压站实验室色谱检测数据比对误差降低至5%，支撑充油设备安全稳定运行。

　　工作10年多来，张晓琴先后获得全国五一劳动奖章、江苏省五一劳动奖章、江苏省杰出青年岗位能手、江苏青年五四奖章等荣誉。(孙婷)