CN102478415A - 一种六氟化铀在线监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于监测方法，具体涉及一种六氟化铀在线监测方法。它包括下述步骤：步骤一：称量；步骤二：计算流量；步骤三：与标准值比较；将步骤二中计算得到的流量与标准流量进行比较；如果步骤二中计算得到的流量与该值相比偏差较大则判定为事故，否则执行步骤一称量。本发明的显著效果是：通过测量六氟化铀容器重量的变化来确定进入转化炉中六氟化铀的流量，监测容器不会被腐蚀，并且这种监测方法可以监测一段时间内的平均流量，避免了瞬时大流量或小流量带来的误报警。

Description

一种六氟化铀在线监测方法

技术领域

本发明属于监测方法，具体涉及一种六氟化铀在线监测方法。

背景技术

六氟化铀是生产二氧化铀的原料，二氧化铀可以进一步用于制造燃料组件。从六氟化铀到二氧化铀的生产过程一般靠转化炉完成。气态的六氟化铀作为原料被不断送入转化炉，生产好的二氧化铀被不断的从转化炉中取出。六氟化铀本身具有较强的腐蚀性，而且其分子量较大(352)，是非理想气体，且容易结晶造成堵塞。另外如果六氟化铀进入转化炉内的速度小于设定速度，会造成炉内物料堆积，严重时会导致临界隐患。

为了避免上述情况的发生，需要在六氟化铀入炉的通道上设置流量传感器。无论何种原因造成入炉流量的变化都可以被直接监测到，便于工作人员及时处理。但是，如前所述六氟化铀具有较强的腐蚀性，会腐蚀监测器的探测头，被腐蚀的探测头无法探测到准确的流量数据，易结晶的特性会使六氟化铀在探测头内结晶。因此难以完全保证准确测量其真实流量。另外流量传感器探测到的是瞬时流量，如果因为某种原因入炉物料的流量产生短时间的大流量或小流量也会被传感器认为是安全隐患而报警，但是上述短时间大流量或小流量的物料入炉是不会对生产产生影响的，只有入炉流量持续为超负荷大流量或长时间小流量才可能产生安全隐患。

如果六氟化铀在探测器到转化炉进料口之间发生泄漏，探测器是无法监测到的，另外转化炉内的铀物料从过滤管泄漏到尾气系统也是无法立刻发现的。六氟化铀的泄漏以及铀物料泄漏到尾气系统是重大的核安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种对六氟化铀流量监测准确并且监测装置不会被腐蚀的六氟化铀在线监测方法。

本发明是这样实现的：一种六氟化铀在线监测方法，其中，包括下述步骤：

步骤一：称量

本步骤需要称量六氟化铀容器的重量以及转化炉出料口容器的重量，

其中称量六氟化铀容器的重量是指持续称量六氟化铀容器的重量，并记录称量的时间；称量转化炉出料口容器的重量是指持续称量盛放产出的二氧化铀粉末容器的重量，并记录称量的时间；

步骤二：计算流量

用下述公式计算进入转化炉的六氟化铀的流量：

$F_{\mathrm{ck}}=\frac{w_{t_n}-w_{t_{n+1}}}{t_{n+1}-t_n}$

上式中：

是t_n时刻称量到的容器的重量，

是t_n+1时刻称量到的容器的重量；F_ck是t_n+1-t_n时间段中进入转化炉中六氟化铀的平均流量；

用下述公式计算产出的二氧化铀粉末的速率：

$V_{\mathrm{ck}}=\frac{w_{t_n}-w_{t_{n-1}}}{t_n-t_{n-1}}$

其中

是t_n时刻称量到的容器的重量，

是t_n-1时刻称量到的容器的重量，V_ck是t_n-t_n-1时间段中转化炉产出二氧化铀的平均速率；

步骤三：与标准值比较

将步骤二中计算得到的流量与标准流量进行比较；如果步骤二中计算得到的流量与该值相比偏差较大则判定为事故，否则执行步骤一称量。

如上所述的一种六氟化铀在线监测方法，其中，

在步骤二和步骤三之间增加下述步骤：

与流量传感器的值进行比较

将步骤二中计算得到的流量与流量传感器的值进行比较。如果步骤二中计算得到的流量与流量传感器探测到的流量相比相差达到10％以上，则判定存在可能的安全隐患，执行步骤四；否则重复执行步骤一称量，当然在实际生产中也可以省略掉本步骤，直接执行步骤四。

如上所述的一种六氟化铀在线监测方法，其中，所述的进入转化炉中六氟化铀的标准流量的范围是15～20公斤铀/小时。

如上所述的一种六氟化铀在线监测方法，其中，所述的步骤三中计算的流量值与标准流量值相比偏差较大是指流量相差在5％以上。

如上所述的一种六氟化铀在线监测方法，其中，在最后增加下述步骤：将步骤二中计算得到的六氟化铀的平均流量F_ck和二氧化铀的平均速率V_ck均转化成相应的金属铀流量，并将两者比较，两者相差在5％以内则判定整个反应过程没有发生泄漏或积料，否则判定发生泄漏或积料。

本发明的显著效果是：通过测量六氟化铀容器重量的变化来确定进入转化炉中六氟化铀的流量，监测容器不会被腐蚀，并且这种监测方法可以监测一段时间内的平均流量，避免了瞬时大流量或小流量带来的误报警。

具体实施方式

一种六氟化铀在线监测方法，包括下述步骤：

步骤一：称量

本步骤需要称量六氟化铀容器的重量以及转化炉出料口容器的重量。其中称量六氟化铀容器的重量是指持续称量六氟化铀容器的重量，并记录称量的时间；称量转化炉出料口容器的重量是指持续称量盛放产出的二氧化铀粉末容器的重量，并记录称量的时间。在生产过程中，将六氟化铀送入转化炉之前，是将六氟化铀储存在六氟化铀容器中的，通过对该容器加温，使储存在其中的六氟化铀气化，气化的六氟化铀通过管道被送入转化炉中经反应产出二氧化铀粉末。本步骤就是称量储存六氟化铀容器的重量。该称量过程避免了称量装置直接与六氟化铀接触，因而避免了称量装置被腐蚀。本步骤所用称量装置可以采用任何现有的称量重量的装置，本步骤所述的记录称量的时间可以使用任何现有技术中的记录时间的装置。

步骤二：计算流量

用下述公式计算进入转化炉的六氟化铀的流量：

$F_{\mathrm{ck}}=\frac{w_{t_n}-w_{t_{n+1}}}{t_{n+1}-t_n}$

上式中：

是t_n时刻称量到的容器的重量，

是t_n+1时刻称量到的容器的重量。

是容器中减少的重量，也就是气化后进入转化炉中六氟化铀的重量，t_n+1-t_n是进入转化炉中的六氟化铀所用的时间，因此F_ck就是t_n+1-t_n时间段中进入转化炉中六氟化铀的平均流量。

用下述公式计算产出的二氧化铀粉末的速率：

$V_{\mathrm{ck}}=\frac{w_{t_n}-w_{t_{n-1}}}{t_n-t_{n-1}}$

其中

是t_n时刻称量到的容器的重量，

是t_n-1时刻称量到的容器的重量。

是容器中增加的重量，也就是反应后转化炉产出的二氧化铀的重量，t_n-t_n-1是转化炉产出二氧化铀所用的时间，因此V_ck就是t_n-t_n-1时间段中转化炉产出二氧化铀的平均速率。

步骤三：与流量传感器的值进行比较

将步骤二中计算得到的流量与流量传感器的值进行比较。如果步骤二中计算得到的流量与流量传感器探测到的流量相比相差达到10％以上，则判定存在可能的安全隐患，执行步骤四；否则重复执行步骤一称量。当然在实际生产中也可以省略掉本步骤，直接执行步骤四。

步骤四：与标准值比较

将步骤二中计算得到的流量与标准流量进行比较。一般情况下进入转化炉中六氟化铀的标准流量范围(15～20)公斤铀/小时，需提前设定；如果步骤二中计算得到的流量与该值相比偏差较大(大于5％)则说明生产中已经出现安全隐患，需要停机排查。如果没有出现流量偏差，则说明是误报警，执行步骤一称量。

步骤五：产出的金属铀与进入的金属铀的比较

将步骤二中计算得到的六氟化铀的平均流量F_ck和二氧化铀的平均速率V_ck均转化成相应的金属铀流量，并将两者比较，两者相差在5％以内则判定整个反应过程没有发生泄漏或积料，否则判定发生泄漏或积料需要工作人员进行原因排查。所述的将六氟化铀的平均流量F_ck和二氧化铀的平均速率V_ck转化成相应的金属铀流量是本领域技术人员可以做到的。

Claims (5)

1.一种六氟化铀在线监测方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤一：称量

本步骤需要称量六氟化铀容器的重量以及转化炉出料口容器的重量，

其中称量六氟化铀容器的重量是指持续称量六氟化铀容器的重量，并记录称量的时间；称量转化炉出料口容器的重量是指持续称量盛放产出的二氧化铀粉末容器的重量，并记录称量的时间；

步骤二：计算流量

用下述公式计算进入转化炉的六氟化铀的流量：

$F_{\mathrm{ck}}=\frac{w_{t_n}-w_{t_{n+1}}}{t_{n+1}-t_n}$

上式中：

是t_n时刻称量到的容器的重量，

是t_n+1时刻称量到的容器的重量；F_ck是t_n+1-t_n时间段中进入转化炉中六氟化铀的平均流量；

用下述公式计算产出的二氧化铀粉末的速率：

$V_{\mathrm{ck}}=\frac{w_{t_n}-w_{t_{n-1}}}{t_n-t_{n-1}}$

其中

是t_n时刻称量到的容器的重量，

是t_n-1时刻称量到的容器的重量，V_ck是t_n-t_n-1时间段中转化炉产出二氧化铀的平均速率；

步骤三：与标准值比较

将步骤二中计算得到的流量与标准流量进行比较；如果步骤二中计算得到的流量与该值相比偏差较大则判定为事故，否则执行步骤一称量。

2.如权利要求1所述的一种六氟化铀在线监测方法，其特征在于：

在步骤二和步骤三之间增加下述步骤：

与流量传感器的值进行比较

将步骤二中计算得到的流量与流量传感器的值进行比较。如果步骤二中计算得到的流量与流量传感器探测到的流量相比相差达到10％以上，则判定存在可能的安全隐患，执行步骤四；否则重复执行步骤一称量，当然在实际生产中也可以省略掉本步骤，直接执行步骤四。

3.如权利要求1或2所述的一种六氟化铀在线监测方法，其特征在于：所述的进入转化炉中六氟化铀的标准流量的范围是15～20公斤铀/小时。

4.如权利要求1或所述的一种六氟化铀在线监测方法，其特征在于：所述的步骤三中计算的流量值与标准流量值相比偏差较大是指流量相差在5％以上。

5.如权利要求4或所述的一种六氟化铀在线监测方法，其特征在于：在最后增加下述步骤：将步骤二中计算得到的六氟化铀的平均流量F_ck和二氧化铀的平均速率V_ck均转化成相应的金属铀流量，并将两者比较，两者相差在5％以内则判定整个反应过程没有发生泄漏或积料，否则判定发生泄漏或积料。