CN109975078A - 一种适用于六氟化铀液化分样的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于分析检测计量技术领域，具体涉及一种适用于六氟化铀液化分样的系统及方法。本发明的系统中，压力表、烘箱、通道残存样品收集容器、Φ3阀F7分别连接储样通道的不同接口，Φ3阀F7通过弯管连接件连接Φ3阀底法兰过渡头，Φ3阀底法兰过渡头上安装有Φ3阀F8，Φ3阀F8与两个样品分取口之间分别通过取样连接管相连，样品分取口处设有堵头。本发明提高了分样效率，增强了分样系统稳定性，减少了操作人员的劳动强度，降低了照射剂量，保证了岗位安防环保风险可控。

Description

一种适用于六氟化铀液化分样的系统及方法

技术领域

本发明属于分析检测计量技术领域，具体涉及一种适用于六氟化铀液化分样的系统及方法。

背景技术

液化分样主要是利用加热液化技术，将大样容器中的六氟化铀样品液化分样至实验室分析用的小型取样容器中。液化分样是各项理化分析检测工作的第一道工序，分样系统的可靠性直接影响到分样工作的效率，也直接影响到后续分析数据的准确及时报出。

目前，铀浓缩企业关于六氟化铀的液化分样主要是以相关核行业标准为基础，自行完成液化分样装置及操作流程的设计，系统稳定性不高，分样效率低。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：现有技术中的六氟化铀的液化分样装置及方法系统稳定性不高，分样效率低。

本发明的技术方案如下所述：

一种适用于六氟化铀液化分样的系统，包括储样通道、压力表、烘箱、通道残存样品收集容器、Φ3阀F7、Φ3阀F8和Φ3阀底法兰过渡头。压力表、烘箱、通道残存样品收集容器、Φ3阀F7分别连接储样通道的不同接口，Φ3阀F7通过弯管连接件连接Φ3阀底法兰过渡头，Φ3阀底法兰过渡头上安装有Φ3阀F8，Φ3阀F8与两个样品分取口之间分别通过取样连接管相连，样品分取口处设有堵头。

作为优选方案：烘箱内设有大杂质杯和大杂质杯过渡件：大杂质杯为杯型取样器；大杂质杯过渡件包括大杂质杯接口、Φ6接头和Φ6螺母，Φ6接头嵌套Ф6螺母后与大杂质杯接口焊接连接；使用时，在大杂质杯杯口放置聚四氟乙烯垫片，套上螺母后与大杂质杯过渡件上大杂质杯接口外螺纹紧固密封。作为进一步的优选方案：所述大杂质杯采用聚三氟氯乙烯加工，外径Ф25.5mm，内径Ф17.5mm，总高55mm，其中杯底厚5mm，杯沿高5mm；所述大杂质杯过渡件的Φ6接头采用蒙耐尔400合金加工，外径Ф10mm，内径Ф6mm，长45mm。

利用上述系统的适用于六氟化铀液化分样的方法，包括以下步骤：

分取杂质杯型样时包括以下操作：

1)缓慢打开带料2S取样器阀门，将液态六氟化铀样品放入定量管内，关闭2S容器阀门；

2)缓慢打开杂质杯口阀门，注意观察流入杯型取样器中的液态六氟化铀样品，待液面上升到一定高度时关闭该阀门；

3)在杯型取样器外套上液氮瓶，冷冻10-15分钟后将系统中样品捕集到通道残存样品收集容器中；

4)取下杯型取样器并密封后对系统破空部分抽空；

分取U型样和卤代烃样时包括以下操作：

1)在分样系统上分别挂上U型取样器和卤代烃容器并打开F7、F8阀门对破空部分抽空；

2)真空小于10Pa后，打开U型取样器上的阀门，抽空合格后将定量管内的样品放入U型取样器内，关闭F7将管道内残余物料收集至通道残存样品收集容器中；

3)在U型取样器的弯管部分套上液氮对其冷冻，冷冻合格后关闭U型取样器阀门；

4)打开卤代烃取样器上阀门，缓慢打开2S容器阀门，真空压力表压力指示开始上升，当压力升至8KPa-10KPa时关闭带料2S容器阀门和卤代烃取样器上阀门；

5)将系统中的样品捕集至通道残存样品收集容器后关闭F8，取下U型取样器和卤代烃取样器，在破空处堵上堵头后完成抽空。

本发明的有益效果为：

本发明的一种适用于六氟化铀液化分样的系统及方法，样品分取时杂质杯拆卸次数由现有技术的8次降低至2次，可同时完成卤代烃及U型样分取，整个分样时间节省约80分钟，提高了分样效率，增强了分样系统稳定性，减少了操作人员的劳动强度，降低了照射剂量，保证了岗位安防环保风险可控。

附图说明

图1为大杂质杯剖视图；

图2为大杂质杯过渡件剖视图；

图3为现有技术中的取样口原理图；

图4为弯管连接件剖视图；

图5为Φ3阀底法兰过渡头剖视图；

图6为取样连接管剖视图；

图7(a)、(b)为取样口堵头剖视图；

图8为本发明的取样口原理图。

图中，1-大杂质杯接口，2-Φ3阀螺母，3-Φ3阀接头，4-不锈钢管，5-压力表，6-烘箱接口，7-Φ3阀，8-弯管连接件，9-Φ3阀底法兰过渡头，10-堵头，11-通道残存样品收集容器接口，12-取样连接管，13-Φ6接头，14-Φ6螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种适用于六氟化铀液化分样的系统及方法进行详细说明。

如图8所示，本发明的一种适用于六氟化铀液化分样的系统，包括储样通道、压力表、烘箱、通道残存样品收集容器(1升容器)、Φ3阀F7、Φ3阀F8和Φ3阀底法兰过渡头。压力表、烘箱、通道残存样品收集容器(1升容器)、Φ3阀F7分别连接储样通道的不同接口，Φ3阀F7通过图4所示弯管连接件连接Φ3阀底法兰过渡头，Φ3阀底法兰过渡头上安装有Φ3阀F8，Φ3阀F8与两个样品分取口之间分别通过图6所示取样连接管相连，样品分取口处设有图7所示堵头。

烘箱内设有大杂质杯。现有技术中使用小杂质杯每杯可以分取6-8g左右的六氟化铀样品，完成1个杂质样品的分取需要分取杂质杯3～4个，拆装6-8次，造成系统频繁破空，影响系统整体真空性能。本发明采用聚三氟氯乙烯材料设计图1所示大杂质杯，大杂质杯为杯型取样器，外径Ф25.5mm，内径Ф17.5mm，总高55mm，其中杯底厚5mm，杯沿高5mm。针对大杂质杯，设计图2所示大杂质杯过渡件。所述大杂质杯过渡件包括大杂质杯接口、Φ6接头和Φ6螺母，所述Φ6接头嵌套Ф6螺母后与大杂质杯接口焊接连接。使用时，在大杂质杯杯口放置聚四氟乙烯垫片，套上螺母后与大杂质杯过渡件上大杂质杯接口外螺纹紧固密封。本实施例中，所述Φ6接头采用蒙耐尔400合金加工，外径Ф10mm，内径Ф6mm，长45mm。

现有技术中的分样系统如图3所示，仅设有一个样品分取口，先后完成卤代烃样品及U型样品分取时需要频繁破空挂接取样器，造成系统暴露大气，系统抽空时间约需20分钟。本发明中，Φ3阀F7通过图4所示弯管连接件连接Φ3阀底法兰过渡头，Φ3阀底法兰过渡头上安装有Φ3阀F8，Φ3阀F8与两个样品分取口之间分别通过图6所示取样连接管相连，两个样品分取口分别用于分取卤代烃样品和U型样品，样品分取口处设有图7所示堵头，实现分样装置的系统密封。本实施例中，图4所示弯管连接件两端均为不锈钢材料(1Cr18Ni9Ti)加工的外径Ф9.5mm，内径Ф5mm，长35mm的Ф3阀接头。在其中一端Ф3阀接头嵌套Ф3阀螺母后将Ф3阀接头分别焊接在长约200mm的Ф8铜管两端，在铜管50mm处按曲率半径R50进行90度弯曲。图5所示Φ3阀底法兰过渡头为不锈钢材料(1Cr18Ni9Ti)，其上部结构与Φ3阀底部相匹配，下部按照与Φ3阀接头配套焊接进行设计。图6所示取样连接管为两个Φ3阀接头嵌套Φ3阀螺母后底部焊接而成。图7所示堵头与Φ3阀接头配套使用，内部掏空后配合橡胶垫圈的使用，其外螺纹与Φ3阀螺母紧固实现密封。

基于上述系统的分样方法，包括以下操作：

分取杂质杯型样时包括以下操作：

1.缓慢打开带料2S取样器阀门，将液态六氟化铀样品放入定量管内，关闭2S容器阀门；

2.缓慢打开杂质杯口阀门，注意观察流入杯型取样器中的液态六氟化铀样品，待液面上升到一定高度时关闭该阀门；

3.在杯型取样器外套上液氮瓶，冷冻10-15分钟后将系统中样品捕集到通道残存样品收集容器(1升容器)中。

4.取下杯型取样器并密封后对系统破空部分抽空。

分取U型样和卤代烃样时包括以下操作：

1.在分样系统上分别挂上U型取样器和卤代烃容器并打开F7、F8阀门对破空部分抽空；

2.真空小于10Pa后，打开U型取样器上的阀门，抽空合格后将定量管内的样品放入U型取样器内，关闭F7将管道内残余物料收集至通道残存样品收集容器(1升容器)中。

3.在U型取样器的弯管部分套上液氮对其冷冻，冷冻合格后关闭U型取样器阀门；

4.打开卤代烃取样器上阀门，缓慢打开2S容器阀门，真空压力表压力指示开始上升，当压力升至8KPa-10KPa时关闭带料2S容器阀门和卤代烃取样器上阀门；

5.将系统中的样品捕集至通道残存样品收集容器(1升容器)后关闭F8，取下U型取样器和卤代烃取样器，在破空处堵上堵头后完成抽空。

Claims (4)

1.一种适用于六氟化铀液化分样的系统，包括储样通道、压力表、烘箱、通道残存样品收集容器、Φ3阀F7、Φ3阀F8和Φ3阀底法兰过渡头，其特征在于：压力表、烘箱、通道残存样品收集容器、Φ3阀F7分别连接储样通道的不同接口，Φ3阀F7通过弯管连接件连接Φ3阀底法兰过渡头，Φ3阀底法兰过渡头上安装有Φ3阀F8，Φ3阀F8与两个样品分取口之间分别通过取样连接管相连，样品分取口处设有堵头。

2.根据权利要求1所述的一种适用于六氟化铀液化分样的系统，其特征在于：

烘箱内设有大杂质杯和大杂质杯过渡件：

大杂质杯为杯型取样器；

大杂质杯过渡件包括大杂质杯接口、Φ6接头和Φ6螺母，Φ6接头嵌套Ф6螺母后与大杂质杯接口焊接连接；

使用时，在大杂质杯杯口放置聚四氟乙烯垫片，套上螺母后与大杂质杯过渡件上大杂质杯接口外螺纹紧固密封。

3.根据权利要求2所述的一种适用于六氟化铀液化分样的系统，其特征在于：

所述大杂质杯采用聚三氟氯乙烯加工，外径Ф25.5mm，内径Ф17.5mm，总高55mm，其中杯底厚5mm，杯沿高5mm；

所述大杂质杯过渡件的Φ6接头采用蒙耐尔400合金加工，外径Ф10mm，内径Ф6mm，长45mm。

4.利用权利要求1所述系统的适用于六氟化铀液化分样的方法，其特征在于：包括以下步骤：

分取杂质杯型样时包括以下操作：

1)缓慢打开带料2S取样器阀门，将液态六氟化铀样品放入定量管内，关闭2S容器阀门；

2)缓慢打开杂质杯口阀门，注意观察流入杯型取样器中的液态六氟化铀样品，待液面上升到一定高度时关闭该阀门；

3)在杯型取样器外套上液氮瓶，冷冻10-15分钟后将系统中样品捕集到通道残存样品收集容器中；

4)取下杯型取样器并密封后对系统破空部分抽空；

分取U型样和卤代烃样时包括以下操作：

1)在分样系统上分别挂上U型取样器和卤代烃容器并打开F7、F8阀门对破空部分抽空；

2)真空小于10Pa后，打开U型取样器上的阀门，抽空合格后将定量管内的样品放入U型取样器内，关闭F7将管道内残余物料收集至通道残存样品收集容器中；

3)在U型取样器的弯管部分套上液氮对其冷冻，冷冻合格后关闭U型取样器阀门；

4)打开卤代烃取样器上阀门，缓慢打开2S容器阀门，真空压力表压力指示开始上升，当压力升至8KPa-10KPa时关闭带料2S容器阀门和卤代烃取样器上阀门；

5)将系统中的样品捕集至通道残存样品收集容器后关闭F8，取下U型取样器和卤代烃取样器，在破空处堵上堵头后完成抽空。