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操縱孔板流量計丈量鈾稀釋廠UF6精料流量的操縱

作者: 來歷: 宣布時候:2016-11-03 10:06:45

         分手功率代表了鈾稀釋廠的出產才能,是鈾稀釋廠和離心計心情的焦點目標,對其停止監測是停止核資料衡算核實的關頭步驟,可辨別鈾稀釋廠的分手功率是不是合適報告值,還可在線監控鈾稀釋廠的出產工藝狀態。今朝,未見間接在線監測獲得分手功率的公然文獻報道。稀釋廠均操縱有關數據,經由進程公式計較獲得分手功率。鈾稀釋廠操縱電子秤對一段期間內出產的稀釋UF6(精料)、供料和貧料UF6的品質停止稱重,從而別離獲得該期間內精料、耗損的供料和發生的貧料的鈾品質;對一段期間內出產的UF6精料、耗損的供料和發生的貧料停止取樣,而后操縱氣體質譜計對這些樣品停止丈量,從而獲得該段期間內出產的稀釋UF6、耗損的供料和發生的貧料UF6的235 U品貌;zui后,操縱這些丈量值(鈾品質和品貌)中的最少4個數據經由進程公式計較獲得分手功率(不斟酌物料消耗),典范的為3個月計較1次,不能在線監測。本文研討鈾稀釋廠分手功率在線監測手藝,將鈾品貌和藹體流量在線丈量手藝連系,經由進程數據的主動丈量、主動收羅、闡發、傳輸、計較等完成分手功率的在線監測。

 
1 根基道理
        鈾稀釋廠分手功率在線監測手藝首要包含兩局部:工藝管線中UF6氣體鈾品貌的在線監測和鈾流量(品質流量)的在線監測。鈾品貌在線監測是操縱研制的鈾品貌在線監測裝配監測獲得。精料端工藝管線中鈾品質流量在線監測是經由進程孔板流量計在線監測來獲得。對肆意抱負稀釋級聯或工藝,其全部內部參數守恒,守恒方程以下:
        FEF=WEW+PEP
        F=W+P(1)
        式中:P、W和F別離為精料、貧料和供料的品質流量;
        EP、EW和EF別離為精料、貧料和供料的品貌。
 
        由上式可知,只需曉得4個相互自力的參數,便可求出余下的兩個參數。分手功是分手單元(機械,級聯甚至分手工場)分手才能的定量量度。單元時候的分手功稱為分手功率,單元為kgSWU/a或tSWU/a,由下式[2]計較:
        ΔU=PV(EP)+WV(EW)-FV(EF)(2)
        式中,V(E)為分手勢函數[3],V(E)=(2E-1)·ln(E/1-E),E為品貌。由式(1)、(2)得分手功率:
        20171103101029.jpg
        由式(3)可知,只需丈量出精料真個鈾品貌和品質流量、供料真個鈾品貌及貧料真個鈾品貌,便可計較獲得分手功率。品貌在線監測道理見文獻[1]。該稀釋廠供料接納自然鈾,是以其品貌以為是0.71%。精料UF6氣體流量由下式獲得:
        20171103101034.jpg
        式中:Qm為精料品質流量,g/s;kk為孔板系數,g·s-1·Pa-1·m-2;p為孔板前UF6氣體壓力,Pa;d為孔板孔徑,m。
 
        操縱刻渡過的孔板系數和相干的孔板參數,經由進程在線測定孔板前UF6氣體的壓力便可計較獲得流量。
 
2 監測體系
        裝配首要由鈾稀釋廠UF6氣體鈾品貌在線監測裝配和孔板流量計構成。鈾稀釋廠鈾品貌在線監測儀裝配在精料端和尾料端,用于對工藝管線中UF6氣體鈾品貌停止在線監測,其構成、機能等參見文獻[1]。流量是接納裝配在稀釋廠工藝管線上的孔板流量計來停止監測。分手功率在線監測表示圖如圖1所示。
 分手功率在線監測表示圖
3 嘗試成果及會商
        貧料端UF6氣體鈾品貌在線監測成果示于圖2,圖2中為持續13d的貧料端鈾品貌丈量數據(圖中橫坐標為丈量次數,每次丈量時候約為5 600s)。成果顯現,監測體系對貧料端工藝管道中UF6氣體鈾品貌丈量算術均勻值為0.195%,工場報告值(即同期間接納氣體質譜計對貧料端管道中鈾品貌丈量成果的均勻值)為0.200 1%,體系對貧料端鈾品貌的丈量值與報告值的zui大絕對誤差小于3%(圖中誤差線為3%)。貧料端鈾品貌丈量所需時候絕對較長,由于管道內UF6氣體235 U品貌低,其發射的186keV特點γ射線絕對進獻少,本底所占進獻多,對凈計數丈量攪擾大,獲得不異精度所需丈量時候較精料端要長,普通為2h擺布。對精料端UF6氣體流量持續13d監測,成果示于圖3,從圖3可知,品質流量監測值很是安穩,與工場報告流量均勻值的zui大絕對誤差不大于1%。
 貧料端鈾品貌丈量值與報告值比擬精料端 UF 6 氣體鈾品質流量監測成果
        鈾稀釋廠報告的精料端UF6氣體均勻品質流量為3.201g/s(鈾品質流量約為2.163 6g/s),同期間精料端管道中UF6氣體鈾品貌質譜計丈量值為4.456 4%,貧料真個U品貌報告值為0.200 1%;供料品貌接納自然鈾品貌(即0.71%),稀釋廠zui終操縱這4個數據計較獲得分手功率(即報告值)為518.36tSWU/a。
 分手功率監測成果
        圖4為持續13d的分手功率監測數據,每一個分手功率監測數據所需時候以貧料端鈾品貌丈量時候為準,即約1.6h。從圖4可知,持續13d的分手功率監測均勻值為528.89tSWU/a,與報告值比擬,絕對誤差≤2.0%;監測到的分手功率不是恒定值,而是在不時變更,即現實的出產工藝與抱負工藝差別,是處于動搖變更進程中的,這與工場的現實環境符合很好。這也標明,分手功率監測可用來對鈾稀釋工藝狀態停止監測。
 
4  論斷
        分手功率在線監測體系在鈾稀釋廠停止了現實操縱,成果標明,在均不斟酌物料消耗的環境下,分手功率在線監測成果與工場計較值的絕對誤差小于2.0% 。同時,該體系能及時反應稀釋舉措措施工藝狀態變更。

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