1.原子质量单位的单位分辨率高于320;
2.离子源用尼赫罗姆合金与蒙乃尔合金制成或以这些材料作为衬里或镀镍;
3.电子轰击离子源;
4.有一个适合于同位素分析的收集系统。
注释
以上所列物项不是直接接触UF(6 下标)流程气体就是直接控制级联中的这种气流。所有接触流程气体的表面,均需用耐UF(6 下标)材料制成或以其作为衬里。就本节有关气体扩散物项而言,耐UF(6 下标)腐蚀的材料包括:不锈钢、铝、铝合金、氧化铝、镍或含镍60%(或以上)的合金,以及耐UF(6 下标)的完全氟化的烃聚合物。
5.5 专门设计或制造用于气动浓缩厂的系统、设备和部件
按语
在气体动力学浓缩过程中,要压缩气态UF(6 下标)和轻气体(氢或氦)的混合气,然后使其通过分离元件。在这些元件中,通过在—个曲壁几何结构面上产生的高离心力,完成同位素分离。已经成功地开发了这种类型的两个过程:喷嘴分离过程和涡流管过程。就这两种过程而言,—个分离级的主要部件包括容纳专用分离元件(喷嘴或涡流管)的圆筒状容器、气体压缩机和用来排出压缩熟的热交换器。—座气动浓缩工厂需要若干个这种分离级:因此其数量是最终用的一个重要指标。由于气动过程使用UF(6 下标),所有设备、管线和仪器仪表中与这种气体接触的表面,都必须用同UF(6 下标)接触时能保持稳定的材料制成。
注释
本节所列物项不是直接接触UF(6 下标)流程气体就是直接控制级联中的这种气流。所有接触流程气体的表面,均需用耐UF(6 下标)材料制成或用耐UF(6 下标)材料保护。就本节有关气动浓缩物项而言,耐UF(6 下标)腐蚀的材料包括:铜、不锈钢、铝、铝合金、镍或含镍60%(或以上)的合金,以及耐UF(6 下标)的完全氟化的烃聚合物。
5.5.1 分离喷嘴
专门设计或制造的分离喷嘴及其组件。分离喷嘴由一些狭缝状、曲率半径小于1mm(一般为0.1mm—0.05mm)的耐UP(6 下标)腐蚀的弯曲通道组成,喷嘴中有一分离楔尖能将流过该喷嘴的气体分成两部分。
5.5.2 涡流管
专门设计或制造的涡流管及其组件。涡流管呈圆筒形或锥形,用耐UF(6 下标)腐蚀材料制成或加以保护,其直径在0.5cm至4cm之间,长径比率为20:1或更小,并带有1个或多个切向进口。这些涡流管的一端或两端装有喷嘴型附件。
注释
供料气体在涡流管的一端切向进人涡流管,或通过一些旋流叶片,或从沿涡流管周边分布的若干个切向位置进入涡流管。
5.5.3 压缩机和鼓风机
专门设计或制造的用耐UP(6 下标)腐蚀材料制成或加以保护的轴向离心式或正排量压缩机或鼓风机,其体积吸入能力为2立方米/min或更大的UF(6 下标)/载气(氢或氦)混合气。
注释
这些压缩机和鼓风机的压力比一般在1.2:1和6:1之间。
5.5.4 转动轴封
专门设计或制造的带有密封式进气口和出气口的转动轴封,用于密封把压缩机或鼓风机转子同驱动马达连接起来的转动轴,以保证可靠的密封,防止过程气体外漏或空气或密封气体渗入充满UF(6 下标)/载气混合气的压缩机或鼓风机内腔。
5.5.5 冷却气体用热交换器
专门设计或制造的用耐UF(6 下标)腐蚀材料制成或加以保护的热交换器。
5.5.6 分离元件外壳
专门设计或制造的用耐UF(6 下标)腐蚀的材料制成或加以保护的用作容纳涡流管或分离喷嘴的分离元件外壳。
注释
这种外壳可以是直径大于300mm、长度大于900mm的圆筒状容器或尺寸相当的矩形容器,并可设计成便于水平安装或竖直安装的形式。
5.5.7 供料系统/产品和尾料提取系统
专门为浓缩工厂设计或制造的用耐UF(6 下标)腐蚀材制成的或加以保护的流程系统,包括:
(a)供料釜、供料加热炉或供料系统,用于将UF(6 下标)送入浓缩过程;
(b)凝华器(或冷阱),用于从浓缩过程中移出UF(6 下标),供下一步加热转移;
(c)固化器或液化器,用于通过压缩UF(6 下标)并将其转换为液态形式或固态形式,从浓缩流程中移出UF(6 下标);
(d)“产品”器或“尾料”器,用于把UF(6 下标)收集到容器中。
5.5.8 集管管路系统
专门为操作气动级联中的UF(6 下标)设计或制造的用耐UF(6 下标)腐蚀材料制成或保护的集管管路系统。这种管路系统通常是“双头”集管系统,每级或每个级组连接—个集管头。
5.5.9 真空系统和泵
(a)为在含UF(6 下标)气氛中工作而专门设计或制造的抽气能力为5立方米/nin或更大的由若干真空歧管、真空集管和真空泵组成的真空系统。
(b)为在含UF(6 下标)气氛中工作而专门设计或制造的用耐UF(6 下标)腐蚀的材料制成或保护的真空泵。这些泵也可用氟碳密封和特殊工作流体。
5.5.10 特种截流阀和控制阀
专门设计或制造的由耐UF(6 下标)腐蚀材料制成或保护的直径为40—1500mm的可手动或自动的截流阀和控制波纹管阀,用来安装在气动浓缩工厂的主系统和辅助系统中。
5.5.11 UF(6 下标)质谱仪/离子源
专门设计或制造的磁质谱仪或四极质谱仪,这些谱仪能从UF(6 下标)气流中“在线”取得供料、产品或尾料的样品,并且具有以下所有特点:
1.质量的单位分辨率高于320;
2.离子源用尼赫罗姆合金或蒙乃尔合金制成或以这些材料为衬里或镀镍;
3.电子轰击离子源;
4.有一个适合于同位素分析的收集器系统。
5.5.12 UF(6 下标)/载气分离系统
专门设计或制造的将UF(6 下标)与载气 (氢或氦)分离开来的过程系统。
注释
这些系统是为将载气中的UF(6 下标)含量降至1ppm或更低而设计的,并可装有下述的设备:
(a)低温热交换器和低温分离器,能承受—120℃或更低的温度,或
(b)低温制冷设备,能承受-120℃或更低的温度,或
(c)用于将UF(6 下标)与载气分离开来的分离喷嘴或涡流管设备,或
(d)UF(6 下标)冷阱,能承受-20℃或更低的温度。
5.6 专门设计或制造用于化学交换或离子交换浓缩工厂的系统、设备和部件
按语
铀的几种同位素在质量上的微小差异,能引起化学反应平衡小的变化。这可用作同位素分离的基础。已经开发成功两种工艺过程:液—液化学交换过程和固—液离子交换过程。
在液—液化学交换过程中,两种不混溶的液相(水相和有机相)作逆流接触,结果给出数千分离级的级联效果。水相由含氯化铀的盐酸溶液组成;有机相由载氯化铀的萃取剂的有机溶剂组成。分离级联中使用的接触器可以是液—液交换柱(例如带有筛板的脉冲柱),或是液体离心接触器。在分离级联的两端要求实现化学转化(氧化和还原)以保证各端的回流要求。—个重要的设计问题是避免这些过程物流被某些金属离子沾污。所以,—般使用塑料的、衬塑料的(包括用氟碳聚合物)和(或)衬玻璃的柱和管线。
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