卸料通道阀门泄漏对铀浓缩分离功率的影响研究

杨 震 连茜雯 沈 钢 张树丛

（生态环境部西北核与辐射安全监督站 兰州730020）

铀资源的合理利用关乎到核能的可持续发展，一般压水堆中采用富集铀（富集度为3%~5%），而天然铀的丰度仅为0.711%，因此需要进行铀浓缩。气体离心法是目前常用的铀浓缩方法之一，我国铀浓缩工厂已经普遍采用气体离心法来生产不同丰度的产品［1］。分离功率则是铀浓缩厂和离心机的核心指标，直接影响了铀浓缩厂的生产能力［2］。通过对分离功率影响因素的研究，可以为铀浓缩行业提供理论基础［3-5］。国内针对分离功率的影响因素已积累了一些研究基础，分析了压强分布［6］、级联漏点［7］、粉末沉积［8］等因素对其影响。本文将着重研究铀浓缩厂卸料通道阀门泄漏情况下，对分离功率的影响。

铀浓缩厂气体离心法的工作介质是UF6，三相点为0.15 MPa和63.9℃，在37.8℃时饱和蒸气压为34.45 kPa。UF6与水和烃类都能反应，极易与空气中的水蒸气反应，生成氟化铀酰，并引入HF气体杂质，对级联分离功率产生影响［8］。

铀浓缩厂卸料系统在异常工况下，可以保护离心机，能够在很短的时间内将离心级联全部区段的物料抽入卸料大罐内［9］，既为离心机卸载以防损坏，也为故障处理赢得了时间［8］。但是，卸料系统有可能出现偏离真空密封的情况，例如：真空泵及其阀门有漏，真空泵运行时出现倒灌，卸料大罐、管道及法兰连接处有漏，自动卸料电动阀门通道有漏［10］。根据UF6的物理性质可知，卸料系统类似于铀浓缩精料取料工艺原理［11］，也是一个冷凝收料的装置。……