Обогащение урана - Беккер Е.
Скачать (прямая ссылка):
Другие вспомогательные установки завода [3.207, 3.209, 3.225, 3.236]. На площадке газодиффузионного завода предусматривается также место для установок и зданий, обеспечивающих технологический процесс. К ним относятся: административные здания, электрические подстанции и распределительные щиты, установки для химической очистки оборудования перед его монтажом, для дезактивации изъятого из технологической линии оборудования и регенерации радиоактивных продуктов, помещения для оснащения делителей пористыми фильтрами и испытаний собранных делителей, установки для получения сухого газообразного азота (применяемого в уплотнениях компрессоров и при производстве жидкого азота) и сухого воздуха (применяемого при испытаниях и монтаже элементов оборудования), установки для ремонта оборудования, система оборотного водоснабжения, установка водо-подготовки, паропроизводящая установка (для нагревания технологического оборудования перед пуском и для других целей), установки для сбора обогащенных продуктов, склады оборудования, площади для переработки отходов (отстойные пруды, места захоронения, система ливневой канализации).
Для нового завода США с разделительной мощностью
8,75 • 106 кг ЕРР/год [3.223] предусматриваются следующие ресурсы: 2400 МВт электрической энергии, 55 000 т/год угля (паропроизводящая установка), 680 м3/год газолина, 3400 м3/год воды (700 для охлаждения и 2700 для получения пара).
3.4.5. Технологический контроль на заводе
Пуск. Новый завод вводится в действие постепенно, блок за блоком. Перед пуском блок и межблочные коммуникации до ближайших отсекающих блочных клапанов проверяются на вакуумную плотность. Блок нагревается до температуры, достаточно высокой (см. рис. 3.18), чтобы устранить опасность конденсации UF6 внутри технологического контура, который пассивируется фторирующим газом (фтором или трифторидом хлора) [3.153, 3.234]. Затем блок заполняется гексафторидом урана до уровня, соответ-
138
•ствующего установившемуся режиму, и двигатели компрессоров .запускаются на полную мощность [3.234].
Внутри блока стационарное распределение давлений в ступени устанавливается всего за несколько минут. Время установления ¦стационарного распределения давлений определяется временем задержки ступени, которое равно среднему времени прохождения через ступень каждой отдельной молекулы гексафторида урана и которое может быть также вычислено по величине газонаполне-ния (или газосодержания) ступени в стационарном состоянии [3.239].
Время установления стационарного профиля концентраций изотопов в блоке [3.240] оказывается значительно больше, п в действительности именно оно определяет продолжительность пуска завода. Бенедикт [3.241] описывает процедуру пуска, имеющую целью свести к минимуму пусковой период завода, в течение которого завод достигает стационарного состояния (время установления равновесия, см. разд. 2.5): 1) сначала завод заполняется технологическим газом в количестве, соответствующем стационарному состоянию; 2) затем завод начинает работать в безотборном режиме (см. разд. 2.2.1) без подачи питания или извлечения газа до тех пор, пока концентрация хвостовой ступени завода не упадет до значения Nw, предусмотренного схемой эксплуатации; 3) включается питание завода и выводится отвальный продукт с концентрацией Nw без вывода отборного продукта до тех пор, пока в головной секции завода не установится стационарное распределение; 4) отбор продукта начинается только через некоторое время, соответствующее установлению равновесного состояния завода.
Другой анализ пускового периода был проделан Коэном [3.19]. Переходный процесс в блоке во время пуска можно использовать также для экспериментального определения коэффициента разделения ступени [3.161].
При удельном газосодержании ниже 0,1 кг U ЕРР/год [3.174] (см. разд. 3.2.4) и времени задержки ступени меньше 10 с
[3.239] длительность пускового периода газодиффузионного завода, производящего из природного сырья уран, обогащенный до 4и/о по 235U и отвал с концентрацией 0,25%, составляет 1—2 мес.
[3.239].
Стационарная эксплуатация. Цель технологического контроля состоит в поддержании качества запланированной продукции при минимальных потерях работы разделения вследствие случайного смешивания и тем самым при минимальных эксплуатационных расходах.
Для достижения этой цели полные потоки Р и W обогащенного и обедненного урана через головную и хвостовую ступени должны поддерживаться на их оптимальном уровне. Это осуществляется с помощью одновременного поддержания постоянства распределения концентраций изотопов, газонаполнения завода и количества UF6, вводимого на завод и выводимого из него. Такое
139
поддержание постоянства достигается регулированием потоков [3.242]. Межблочные потоки поддерживаются с помощью регулирования давления перекачивающего компрессора. Поскольку время установления равновесных концентраций в блоке значительно превосходит время задержки блока, газодинамические возмущения устраняются указанным способом прежде, чем успевают накопиться значительные отклонения концентрации изотопов.
