1983年进交通部上海海难救助打捞局（现交通运输部上海打捞局）工作，先在打捞船上担任船舶医生、潜水医生，后被派遣去海洋钻井平台担任饱和潜水设备保障组长。1987年调回陆地，在交通部上海救捞局科研所先后担任潜水医师、潜水医学研究室主任、水下技术研究室主任、所长助理和副所长等职。1999年调入该局下属合资企业深圳市杉叶实业有限公司，先后担任ROV项目经理、水下工程经理、副总经理、总经理、董事总经理、董事长等职。2016年调入深圳华威近海船舶运输股份有限公司任党委书记兼深圳市杉叶实业有限公司董事长。

先后兼任过中国潜水打捞行业协会技术顾问及专家委员会副主任委员、国际潜水承包商协会（Association of Diving Contractors International）亚太分会副主席、中华医学会航海医学分会常务委员、中国航海学会救助打捞专业委员会委员、中华航海医学与高气压医学杂誌编辑委员、亚太潜水与高气压医学会（Asia Pacific Undersea and Hyperbaric Medical Society）理事、国际水下与高气压医学会（Undersea & Hyperbaric Medical Society）会员、国际潜水员协会（The Divers Association）顾问委员会委员等职。

获奖2007年《安全潜水作业手册》编着荣获中国航海科学技术奖三等奖；2012年《深水打捞技术研究》项目荣获交通运输部救捞系统优秀科技成果奖一等奖；2012年《潜水及水下作业安全规程研究》项目荣获交通运输部救捞系统优秀科技成果奖二等奖；2013年《潜水及水下作业安全规程研究》项目荣获中国航海科学技术奖二等奖；2014年《潜水员潜水后安全搭乘飞行器标準研究》项目荣获中国潜水打捞行业科学技术奖二等奖。

国际商业潜水名人堂收录

荣誉2004年获国际潜水承包商协会主席杰出贡献奖；2008年被国际商业潜水名人堂收录；2011年被中国科协高层次人才库收录。

着作出版《潜水减压病的防治》；《安全潜水作业手册》；《潜水医学》；《饱和潜水医学保障》；《潜水及水下作业通用规则》、《海洋工程医学》；《国际潜水承包商协会商业潜水与水下作业公认标準》（译着）；《国际石油与天然气生产者协会潜水作业规程》（译着）；《IMCA/ADCI潜水作业安全规范及标準》（译着）；《国内外潜水及水下作业规则与标準彙编》（上下册）；《潜水事故案例彙编》。

安全潜水作业手册

论文发表三用工作船港口靠泊安全操作要求探讨；交通运输行业标準《空气潜水医学保障要求》编制概述；潜水员潜水后安全飞行研究概述；饱和潜水时潜水员微生物感染的防治；潜水及水下作业入出水系统标準化研究概述；潜水从业人员管理体系研究概述；关于潜水医学技士与潜水医生、潜水医士和潜水医师名词的解读；An Introduction on the Standardization Study of Entry and Egress System of Diving and Underwater Operations；潜水员心理素质对潜水作业安全管理的影响；Research Overview of Diving Personnel Management System；人生中三个" 三十"的巧合；国内外潜水标準化研究概述；国家标準《空气潜水安全要求》编制概述；潜水作业支持船舶选用要求概述；潜水作业最低人员配备要求解读；海上油气田交叉作业协调与管理；潜水系统中的失效模式和后果分析概述；医用氧舱治疗7例隧道高气压作业减压病；潜水及水下作业安全规程研究概述；近海作业人员资格能力评估和电子化管理初探；海洋工程投标书的编制方法与策略；潜水工程项目管理实践体会；海洋工程项目计画的编制方法与要求；潜水工程项目的质量控制方法与要求；潜水工程项目的职业健康与安全管理；应对恐怖分子攻击港口船舶和设施的侦察技术；美国海岸警卫队管辖水域潜水作业特别许可证要求；潜水头盔应急解脱程式的探讨；国际潜水承包商协会《商业潜水与水下作业公认标準》第六版的修订及其作用；中国海上石油水下作业的现状与展望；关于IMCA出版物对规范潜水行业行为的启示；国家标準《职业潜水员体格检查要求》的宣传贯彻和实施；国际商业潜水作业基本要求；三人式潜水控制台的开发与套用；ADCI Asia-Pacific Chapter Report；水下焊接与切割作业安全要求的综述；空气潜水作业过程中的气体供应与控制；ADCI Makes Progress in China；无人遥控潜水器作业与安全综述；高压氧对冠心病患者C-反应蛋白的影响；污染水域潜水对潜水员健康的危害及防护措施；动力定位模式潜水作业安全要求概述；高压水射流装置在潜水作业中的套用和风险防範；高压氧治疗大剂量雌激素引起的脑干血肿一例；高压氧为主治疗骨脂肪栓塞综合徵16例临床分析；潜水后飞行与减压病；高压氧治疗脑血管梗塞的疗效分析；抢救急性重型减压病1例成功；500名产业潜水员职业病调查；250m 氦氧模拟饱和潜水减压方案的选择与分析；250m饱和—300m巡迴潜水实验的医学保证；潜水员减压性骨坏死调查分析；Report of Seventeen Cases with Delayed Occurrence of Dysbaric Osteonecrosis；Urinary ANP, ADH, and electrolyte excretion during saturation-excursion diving to pressures equivalent to 250 and 300m；再加压高压氧及中药治癒一例急性重症减压病；Dysbaric Osteonecrosis in Divers；250m氦氧饱和潜水实验的舱室环境控制；高压氧治疗减压性骨坏死探讨；潜水学员选拔中的若干问题；减压性骨坏死的发病率及其影响因素；89m氦氧潜水医学保证的体会；海上氦氧混合气潜水作业中的医学保证；冠状动脉疾病与潜水；“苏连渔502”打捞工程潜水医务保证情况。

中华人民共和国国家标準空气潜水安全要求

标準制定中华人民共和国国家标準《空气潜水安全要求》、《混合气潜水安全要求》、《空气潜水减压技术要求》；中华人民共和国交通运输行业标準《潜水及水下作业入出水系统吊放装置》、《潜水吊笼》、《潜水医师专业培训与考核要求》、《潜水员潜水后飞行要求》、《无人遥控潜水器协同潜水作业要求》、《水下空气提升袋操作与安全要求》、《潜水人员从业资格条件》、《潜水人员资格考核规则》、《潜水员培训与考核要求》、《潜水监督培训与考核要求》、《空气潜水医学保障要求》；中国潜水打捞行业团体标準《潜水医学技士培训要求》、《潜水医师培训要求》、《潜水医学技士适任能力评估要求》、《潜水医师适任能力评估要求》、《休闲潜水适潜评估指南》、《生命支持员培训要求》、《生命支持员适任能力评估要求》。

潜水讲座主讲中国潜水发展历史、潜水作业安全要求、潜水疾病与现场处理、潜水事故与现场处置、国内外潜水标準管理等课程。

2004年2月，在美国纽奥良荣获了2004年度国际潜水承包商协会（ADCI）主席奖。张辉在过去的五年内，带领其团队一起积极引进国际潜水作业安全和质量标準，并在中国推广和套用，使国内潜水作业安全和质量管理水平有了显着的提升。他所管理的公司在接受ADCI和IMCA（国际海事承包商协会）潜水安全和质量管理资格审核中，被评为中国行业中的最优机构。

2013年10月，受中国潜水打捞行业协会宋家慧理事长委託，代表协会对荷兰鲍麦克潜水设备有限公司、海达（英国）保险服务有限公司、国际海事承包商协会（IMCA）及国际潜水承包商协会（ADCI）进行了访问。

2014年8月1日，中国潜水打捞行业协会行业标準建设专业委员会副主任委员张辉在深圳主持召开了该专业委员会成立大会。

2015年5月8日，《中国交通报》刊登了“眷恋海洋 呵护生命 - 记潜水医学专家张辉”的採访报导，介绍了他多年从事潜水医学、潜水安全和潜水技术研究的故事。

2015年5月22日，中华航海医学会南海分会第二届委员会全体会议暨2015年学术会议在广州召开，会议选举了新一届委员会委员，张辉主任医师被推举为名誉主任委员。