CN112414763A - 一种六氟化铀产品容器液化均质装置及其液化均质方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于六氟化铀生产技术领域，具体涉及一种六氟化铀产品容器液化均质装置及其液化均质方法。包括：六氟化铀产品容器、小压热罐、六氟化铀产品容器阀门、取样装置、温度计、高真空耐压角阀A、高真空耐压角阀B、高真空耐压角阀C、高真空耐压角阀D、高真空耐压角阀E、高真空耐压角阀F、取样器阀门、机械手操纵装置、压力表A、压力表B、压力表C和若干取样管线。本发明去掉了现有技术中压热罐外液态六氟化铀的转移和取样操作，降低了六氟化铀泄漏的风险，提高了液化均质工艺的安全度。
Description
技术领域
本发明属于六氟化铀生产技术领域，具体涉及一种六氟化铀产品容器液化均质装置及其液化均质方法。
背景技术
液化均质工艺是将离心级联浓缩生产出的六氟化铀产品经过加热液化，并在容器内进行充分对流均质，使六氟化铀产品中同位素丰度、杂质含量混合均匀，最后进行分装和分析样品的取样的一个工艺过程，它是铀浓缩生产最后一道工序。目前国内铀浓缩工厂均采用3m3(B)或3m3(C)容器从离心级联上收取浓缩六氟化铀产品，待收料容器达到额定装料量后拆除再装入与之配套的大压热罐内进行液化均质，液化均质合格后通过相关工艺管线以液态方式分装至最终的产品容器内，并在分装过程中取出合格的分析样品。该工艺被认为是铀浓缩生产过程中风险最高的一个环节，主要是在液态分装和取样过程中六氟化铀均处于高温高压状态，发生六氟化铀泄漏的风险较大，且一旦泄露将会造成严重的放射性危害。
因此需要设计可将六氟化铀产品容器直接液化均质的装置及其液化均质方法，摒弃现有技术中液态六氟化铀在压热罐外进行的液态转移和液态取样等高风险操作，以降低六氟化铀泄漏的可能性，提高液化均质工艺的安全度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种六氟化铀产品容器液化均质装置及其液化均质方法，用于解决现有技术中液态六氟化铀在压热罐外进行的液态转移和液态取样等高风险操作的技术问题。
本发明的技术方案如下：
一种六氟化铀产品容器液化均质装置，包括：六氟化铀产品容器1、小
压热罐2、六氟化铀产品容器阀门3、取样装置6、温度计13、高真空耐压
角阀A4、高真空耐压角阀B14、高真空耐压角阀C15、高真空耐压角阀D16、高真空耐压角阀E17、高真空耐压角阀F18、取样器阀门5、机械手操纵装
置7、压力表A8、压力表B9、压力表C10和若干取样管线；所述小压热罐
2内部安装有六氟化铀产品容器1；所述六氟化铀产品容器1上安装有六氟
化铀产品容器阀门3和温度计13；所述小压热罐2外部下端安装有机械手
操纵装置7，所述小压热罐2外部上端还通过取样管线设置有压力表A8、
压力表B9和压力表C10，所述取样管线的另一端连接有取样装置6，所述
取样装置6内部设置有取样器A11和取样器A12；所述取样器A11和取样器
A12上部分别设置有取样器阀门5。
所述取样装置6的工作温度范围在-25℃至40℃，取样时取样装置6为取样器A11和取样器A12持续提供冷量。
所述机械手操纵装置7用于对六氟化铀产品容器阀门3进行操作；所述压力表A8、压力表B9和压力表C10的压力工作范围为：0-600Kpa。
所述温度计13为铂热电阻，其温度工作范围在0-200℃。
所述六氟化铀产品容器1用盛装铀-235丰度为5％以下的六氟化铀产品；同时六氟化铀产品容器1也是浓缩铀产品运输容器。
所述小压热罐2为电加热方式加热，用于对六氟化铀产品容器1加热，同时也是安全屏蔽容器。
所述压力表A8上部还设置有高真空耐压角阀D16；压力表B9和压力表C10上部还分别设置有高真空耐压角阀B14和高真空耐压角阀F18；所述连接压力表A8和压力表B9的取样管线之间还设置有高真空耐压角阀B14、高真空耐压角阀C15和高真空耐压角阀E17。
一种如上所述的六氟化铀产品容器液化均质装置的液化均质方法，包括如下步骤：
步骤一：加热液化：将盛装六氟化铀的六氟化铀产品容器1安装于小压热罐2内，取样器A11、取样器B12安装于取样管线上，对以上连接管进行强度和密封实验合格；关闭小压热罐2大门，通过机械手操纵装置7打开六氟化铀的产品容器阀门3；启动小压热罐2电加热器分台阶对六氟化铀产品容器1进行加热和保温，加热速度≤10℃/h，加热过程中，通过温度计13控制六氟化铀产品容器1的加热温度，通过压力表B9监测六氟化铀产品容器1内压力；
步骤二：加热期间根据六氟化铀产品容器1内压力适时进行净化：查关高真空耐压角阀A4、高真空耐压角阀F18，打开高真空耐压角阀B(14)向收料净化系统充料，每次净化量≤10Kg；
步骤三：当六氟化铀产品容器(1)在小压热罐(2)内被加热至93℃后进行保温，保温温度为90℃至93℃之间，保温时间≥12小时后，六氟化铀产品容器(1)内六氟化铀液化均质即合格；
步骤四：当六氟化铀产品容器(1)内六氟化铀液化均质合格后即可取样；先将取样器A11和取样器A12分别放入取样装置6的工作室内；将取样装置6温度设置为5℃投制冷运行，待取样装置冷冻正常后准备进行取样操作；
步骤五：通过机械手操纵装置7关闭六氟化铀产品容器阀门3；查关高真空耐压角阀A4、高真空耐压角阀B14、高真空耐压角阀C15，打开高真空耐压角阀D16和高真空耐压角阀E17；
步骤六：通过机械手操纵装置7打开六氟化铀产品容器阀门3，通过高真空耐压角阀A4向取样管线充入气态六氟化铀，控制压力在200—250Kpa之间；
步骤七：打开取样器A11上的取样器阀门5进行取样，取样时间3min，取样结束后关闭取样器A11上的取样器阀门5；继续进行取样器A12取样操作，操作与取样器A11上取样操作一致；
步骤八：取样结束后通过机械手操纵装置7关闭六氟化铀产品容器阀门3打开高真空耐压角阀B14将取样管线内剩余六氟化铀收集至收料净化系统；关闭高真空耐压角阀B14，打开高真空耐压角阀C15，经打压吹扫管线对取样器A11和取样器A12的连接管进行吹扫合格；
步骤九：分别关闭高真空耐压角阀A4、高真空耐压角阀B14、高真空耐压角阀C15、高真空耐压角阀D16和高真空耐压角阀E17，将取样器A11和取样器A12拆除称重；
步骤十：打开小压热罐2大门，待六氟化铀产品容器1自然冷却时间≥24h，将六氟化铀产品容器1拆除。
本发明的显著效果在于：
本发明采用产品容器进行离心级联浓缩六氟化铀产品收料，使用与之配套的小压热罐、机械手操纵装置完成浓缩六氟化铀产品直接在产品容器内的液化均质，并使用配套的气态取样装置取得合格的分析样品。本发明直接采用六氟化铀产品容器进行液化均质工艺生产，经气态取样合格后成为最终的浓缩铀产品，和现有六氟化铀液化均质工艺相比还具有以下有益效果：
(1)本发明去掉了现有技术中压热罐外液态六氟化铀的转移和取样操作，降低了六氟化铀泄漏的风险，提高了液化均质工艺的安全度。
(2)本发明满足六氟化铀产品液化均质和取样相关质量要求，并具有结构简单，操作方便的特点。
附图说明
图1为本发明设计的一种六氟化铀产品容器液化均质装置示意图。
其中：1-六氟化铀产品容器、2-小压热罐、3-六氟化铀产品容器阀门、4-高真空耐压角阀A、5-取样器阀门、6-取样装置、7-机械手操纵装置、8-压力表A、9-压力表B、10-压力表C，11-取样器A、12-取样器A、13-温度计、14-高真空耐压角阀B、15-高真空耐压角阀C、16-高真空耐压角阀D、17-高真空耐压角阀E、18-高真空耐压角阀F。
具体实施方式
下面结合附图1及具体实施例对本发明作进一步详细说明：
一种六氟化铀产品容器液化均质装置，包括：六氟化铀产品容器1、小压热罐2、六氟化铀产品容器阀门3、取样装置6、温度计13、高真空耐压角阀A4、高真空耐压角阀B14、高真空耐压角阀C15、高真空耐压角阀D16、高真空耐压角阀E17、高真空耐压角阀F18、取样器阀门5、机械手操纵装置7、压力表A8、压力表B9、压力表C10和若干取样管线；所述小压热罐2内部安装有六氟化铀产品容器1；所述六氟化铀产品容器1上安装有六氟化铀产品容器阀门3和温度计13；所述小压热罐2外部下端安装有机械手操纵装置7，所述小压热罐2外部上端还通过取样管线设置有压力表A8、压力表B9和压力表C10，所述取样管线的另一端连接有取样装置6，所述取样装置6内部设置有取样器A11和取样器A12；所述取样器A11和取样器A12上部分别设置有取样器阀门5。
所述取样装置6的工作温度范围在-25℃至40℃，取样时取样装置6为取样器A11和取样器A12持续提供冷量。
所述机械手操纵装置7用于对六氟化铀产品容器阀门3进行操作；所述压力表A8、压力表B9和压力表C10的压力工作范围为：0-600Kpa。
所述温度计13为铂热电阻，其温度工作范围在0-200℃。
所述六氟化铀产品容器1用盛装铀-235丰度为5％以下的六氟化铀产品；同时六氟化铀产品容器1也是浓缩铀产品运输容器。
所述小压热罐2为电加热方式加热，用于对六氟化铀产品容器1加热，同时也是安全屏蔽容器。
所述压力表A8上部还设置有高真空耐压角阀D16；压力表B9和压力表C10上部还分别设置有高真空耐压角阀B14和高真空耐压角阀F18；所述连接压力表A8和压力表B9的取样管线之间还设置有高真空耐压角阀B14、高真空耐压角阀C15和高真空耐压角阀E17。
一种如上所述的六氟化铀产品容器液化均质装置的液化均质方法，包括如下步骤：
步骤一：加热液化：将盛装六氟化铀的六氟化铀产品容器1安装于小压热罐2内，取样器A11、取样器B12安装于取样管线上，对以上连接管进行强度和密封实验合格；关闭小压热罐2大门，通过机械手操纵装置7打开六氟化铀的产品容器阀门3；启动小压热罐2电加热器分台阶对六氟化铀产品容器1进行加热和保温，加热速度≤10℃/h，加热过程中，通过温度计13控制六氟化铀产品容器1的加热温度，通过压力表B9监测六氟化铀产品容器1内压力；
步骤二：加热期间根据六氟化铀产品容器1内压力适时进行净化：查关高真空耐压角阀A4、高真空耐压角阀F18，打开高真空耐压角阀B(14)向收料净化系统充料，每次净化量≤10Kg；
步骤三：当六氟化铀产品容器(1)在小压热罐(2)内被加热至93℃后进行保温，保温温度为90℃至93℃之间，保温时间≥12小时后，六氟化铀产品容器(1)内六氟化铀液化均质即合格；
步骤四：当六氟化铀产品容器(1)内六氟化铀液化均质合格后即可取样；先将取样器A11和取样器A12分别放入取样装置6的工作室内；将取样装置6温度设置为5℃投制冷运行，待取样装置冷冻正常后准备进行取样操作；
步骤五：通过机械手操纵装置7关闭六氟化铀产品容器阀门3；查关高真空耐压角阀A4、高真空耐压角阀B14、高真空耐压角阀C15，打开高真空耐压角阀D16和高真空耐压角阀E17；
步骤六：通过机械手操纵装置7打开六氟化铀产品容器阀门3，通过高真空耐压角阀A4向取样管线充入气态六氟化铀，控制压力在200—250Kpa之间；
步骤七：打开取样器A11上的取样器阀门5进行取样，取样时间3min，取样结束后关闭取样器A11上的取样器阀门5；继续进行取样器A12取样操作，操作与取样器A11上取样操作一致；
步骤八：取样结束后通过机械手操纵装置7关闭六氟化铀产品容器阀门3打开高真空耐压角阀B14将取样管线内剩余六氟化铀收集至收料净化系统；关闭高真空耐压角阀B14，打开高真空耐压角阀C15，经打压吹扫管线对取样器A11和取样器A12的连接管进行吹扫合格；
步骤九：分别关闭高真空耐压角阀A4、高真空耐压角阀B14、高真空耐压角阀C15、高真空耐压角阀D16和高真空耐压角阀E17，将取样器A11和取样器A12拆除称重；
步骤十：打开小压热罐2大门，待六氟化铀产品容器1自然冷却时间≥24h，将六氟化铀产品容器1拆除。
所述六氟化铀产品容器1直接液化均质控制工艺按照表1进行。
表1六氟化铀产品容器直接液化均质控制工艺
Claims (8)
1.一种六氟化铀产品容器液化均质装置，其特征在于，包括：六氟化铀产品容器(1)、小压热罐(2)、六氟化铀产品容器阀门(3)、取样装置(6)、温度计(13)、高真空耐压角阀A(4)、高真空耐压角阀B(14)、高真空耐压角阀C(15)、高真空耐压角阀D(16)、高真空耐压角阀E(17)、高真空耐压角阀F(18)、取样器阀门(5)、机械手操纵装置(7)、压力表A(8)、压力表B(9)、压力表C(10)和若干取样管线；所述小压热罐(2)内部安装有六氟化铀产品容器(1)；所述六氟化铀产品容器(1)上安装有六氟化铀产品容器阀门(3)和温度计(13)；所述小压热罐(2)外部下端安装有机械手操纵装置(7)，所述小压热罐(2)外部上端还通过取样管线设置有压力表A(8)、压力表B(9)和压力表C(10)，所述取样管线的另一端连接有取样装置(6)，所述取样装置(6)内部设置有取样器A(11)和取样器A(12)；所述取样器A(11)和取样器A(12)上部分别设置有取样器阀门(5)。
2.根据权利要求1所述的一种六氟化铀产品容器液化均质装置，其特征在于：所述取样装置(6)的工作温度范围在-25℃至40℃，取样时取样装置(6)为取样器A(11)和取样器A(12)持续提供冷量。
3.根据权利要求2所述的一种六氟化铀产品容器液化均质装置，其特征在于：所述机械手操纵装置(7)用于对六氟化铀产品容器阀门(3)进行操作；所述压力表A(8)、压力表B(9)和压力表C(10)的压力工作范围为：0-600Kpa。
4.根据权利要求3所述的一种六氟化铀产品容器液化均质装置，其特征在于：所述温度计(13)为铂热电阻，其温度工作范围在0-200℃。
5.根据权利要求4所述的一种六氟化铀产品容器液化均质装置，其特征在于：所述六氟化铀产品容器(1)用于盛装铀-235丰度为5％以下的六氟化铀产品；同时六氟化铀产品容器(1)也是浓缩铀产品运输容器。
6.根据权利要求5所述的一种六氟化铀产品容器液化均质装置，其特征在于：所述小压热罐(2)为电加热方式加热，用于对六氟化铀产品容器(1)加热，同时也是安全屏蔽容器。
7.根据权利要求6所述的一种六氟化铀产品容器液化均质装置，其特征在于：所述压力表A(8)上部还设置有高真空耐压角阀D(16)；压力表B(9)和压力表C(10)上部还分别设置有高真空耐压角阀B(14)和高真空耐压角阀F(18)；所述连接压力表A(8)和压力表B(9)的取样管线之间还设置有高真空耐压角阀B(14)、高真空耐压角阀C(15)和高真空耐压角阀E(17)。
8.一种如权利要求1至6中任其一所述的六氟化铀产品容器液化均质装置的液化均质方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：加热液化：将盛装六氟化铀的六氟化铀产品容器(1)安装于小压热罐(2)内，取样器A(11)、取样器B(12)安装于取样管线上，对以上连接管进行强度和密封实验合格；关闭小压热罐(2)大门，通过机械手操纵装置(7)打开六氟化铀的产品容器阀门(3)；启动小压热罐(2)电加热器分台阶对六氟化铀产品容器(1)进行加热和保温，加热速度≤10℃/h，加热过程中，通过温度计(13)控制六氟化铀产品容器(1)的加热温度，通过压力表B(9)监测六氟化铀产品容器(1)内压力；
步骤二：加热期间根据六氟化铀产品容器(1)内压力适时进行净化：查关高真空耐压角阀A(4)、高真空耐压角阀F(18)，打开高真空耐压角阀B(14)向收料净化系统充料，每次净化量≤10Kg；
步骤三：当六氟化铀产品容器(1)在小压热罐(2)内被加热至93℃后进行保温，保温温度为90℃至93℃之间，保温时间≥12小时后，六氟化铀产品容器(1)内六氟化铀液化均质即合格；
步骤四：当六氟化铀产品容器(1)内六氟化铀液化均质合格后即可取样；先将取样器A(11)和取样器A(12)分别放入取样装置(6)的工作室内；将取样装置(6)温度设置为5℃投制冷运行，待取样装置冷冻正常后准备进行取样操作；
步骤五：通过机械手操纵装置(7)关闭六氟化铀产品容器阀门(3)；查关高真空耐压角阀A(4)、高真空耐压角阀B(14)、高真空耐压角阀C(15)，打开高真空耐压角阀D(16)和高真空耐压角阀E(17)；
步骤六：通过机械手操纵装置(7)打开六氟化铀产品容器阀门(3)，通过高真空耐压角阀A(4)向取样管线充入气态六氟化铀，控制压力在200—250Kpa之间；
步骤七：打开取样器A(11)上的取样器阀门(5)进行取样，取样时间3min，取样结束后关闭取样器A(11)上的取样器阀门(5)；继续进行取样器A(12)取样操作，操作与取样器A(11)上取样操作一致；
步骤八：取样结束后通过机械手操纵装置(7)关闭六氟化铀产品容器阀门(3)打开高真空耐压角阀B(14)将取样管线内剩余六氟化铀收集至收料净化系统；关闭高真空耐压角阀B(14)，打开高真空耐压角阀C(15)，经打压吹扫管线对取样器A(11)和取样器A(12)的连接管进行吹扫合格；
步骤九：分别关闭高真空耐压角阀A(4)、高真空耐压角阀B(14)、高真空耐压角阀C(15)、高真空耐压角阀D(16)和高真空耐压角阀E(17)，将取样器A(11)和取样器A(12)拆除称重；
步骤十：打开小压热罐(2)大门，待六氟化铀产品容器(1)自然冷却时间≥24h，将六氟化铀产品容器(1)拆除。
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| CN201910779034.8A Pending CN112414763A (zh) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | 一种六氟化铀产品容器液化均质装置及其液化均质方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114307643A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-12 | 四川红华实业有限公司 | 一种机组三氟化溴处理供料装置 |
Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN106932228A (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 中核四○四有限公司 | 天然六氟化铀液相取样系统及方法 |
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| CN108204473A (zh) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 中核新能核工业工程有限责任公司 | 一种用于六氟化铀压热罐的阀门开启装置 |
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-
2019
- 2019-08-22 CN CN201910779034.8A patent/CN112414763A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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