В свое время он прошел курс обучения по программе подготовки мастера-спасателя международного класса в Московском институте повышения квалификации руководящих работников и в учебном центре по подготовке спасателей в Германии. С обучения Сергей Петрович привез образцы альпинистского снаряжения и методики работы с данным снаряжением, что послужило развитию данного направления в ведомстве.
В 1999 году настал следующий этап карьеры: предстояло возглавить отряд, называвшийся тогда РСО МЧС Республики Беларусь, а спустя год, переименованный в Государственное пожарное аварийно-спасательное учреждение «Республиканский отряд специального назначения» МЧС Республики Беларусь.
На всех этапах служебной деятельности Сергей Шахрай неоднократно принимал участие в ликвидации крупных чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Из запомнившегося рассказывает:
– Поступило сообщение о серьезном дорожно-транспортном происшествии в районе улицы Кижеватова в Минске. Уже по приезду на место стало известно, что компания из пяти молодых людей находится в автомобиле, водитель которого не справился с управлением, вылетел на обочину и врезался в столб. На тот момент такие случаи были, можно сказать, неординарными. Для некоторых спасателей процесс деблокировки стал непростым с психологической точки зрения. После ликвидации последствий данного происшествия было принято решение о включении психологической подготовки в образовательный процесс спасателей.
Стоит отметить, что под руководством Сергея Петровича в отряде были созданы поисково-спасательная кинологическая служба, группа по ремонту и обслуживанию специального оборудования, взрывотехническая служба, что позволило расширить функциональные возможности отряда, более оперативно и качественно проводить аварийно-спасательные работы.
За достижения высоких результатов в служебной деятельности Сергей Шахрай неоднократно поощрялся правами Министра по чрезвычайным ситуациям, имеет Грамоты и Почетные грамоты, нагрудный знак «За заслуги», награжден медалями «За безупречную службу» III, II и I степени.