一种提高监测准确性的铀丰度监测系统的制作方法

本发明涉及核化工领域，具体涉及一种提高监测准确性的铀丰度监测系统。

背景技术：

目前，铀丰度在线监测仪已经在国内铀离心浓缩厂内得到了实际应用，用于在线测量UF6气体的铀丰度，具有远程监测以及无人值守的功能。

铀丰度在线监测仪测量浓缩厂工艺管道中UF6产品²³⁵U丰度的基本原理是利用NaI(T1)探测器对测量容器内气态UF6中²³⁵U发射的特征γ射线进行测量来得到²³⁵U的量，利用传感器测量气体的温度和压力，再根据理想气体状态方程得到UF6气体中U的总量，它们的比值即为²³⁵U的丰度，计算公式如下。

其中：E：UF6气体的丰度；

K：系统参数，用已知丰度的样品刻度获得。

S：感兴趣区间γ射线计数率；

SB：监测仪的本底；

T：UF6气体的温度，K。

P：UF6气体的压力，atm(1atm＝1.01×10⁵Pa)；

由于UF6气体不断流经铀丰度在线监测仪的容器，其中大颗粒的杂质会与容器内壁发生化学吸附和物理吸附，从而沉积在容器的内表面。沉积于容器内表面的固态U中的²³⁵U也会发射特征γ射线形成计数，即铀丰度在线监测仪的本底SB，在测量UF6气体铀丰度时需要对其进行扣除，随着监测仪的长期运行，容器内表面沉积的UF6固体会不断增加，从而造成了本底不固定、且会逐渐升高，使用已有测量本底的方法由于本底增长速率快且不固定使测到的铀丰度值存在一定的偏差，从而影响到铀丰度在线监测仪测量铀丰度的准确性。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种提高监测准确性的铀丰度监测系统，能够降低提高铀丰度在线监测仪测量铀丰度的准确性。

本发明的技术方案如下：

一种提高监测准确性的铀丰度监测系统，包括铀丰度监测仪和过滤装置；主工艺管道上设置有补压机，所述铀丰度监测仪与所述补压机并联，所述过滤装置设置在所述铀丰度监测仪上游。

进一步地，上述的提高监测准确性的铀丰度监测系统，所述过滤装置包括能够交替工作的主过滤器和备过滤器。

进一步地，上述的提高监测准确性的铀丰度监测系统，所述主过滤器设置有主进气口、主抽真空口和主出气口；备过滤器设置有备进气口、备抽真空口和备出气口；总进气口通过三通连接所述主进气口和所述备进气口；总出气口连接所述主出气口和备出气口。

进一步地，上述的提高监测准确性的铀丰度监测系统，所述主进气口、主抽真空口、主出气口、备进气口、备抽真空口和备出气口均设置有控制阀门。

进一步地，上述的提高监测准确性的铀丰度监测系统，所述主过滤器和备过滤器安装在框架上；所述框架下端设置有用于承载所述主过滤器和备过滤器的架托；用于控制主抽真空口、主出气口、备进气口、备抽真空口和备出气口的阀门均设置于所述框架的上面。

进一步地，上述的提高监测准确性的铀丰度监测系统，主过滤器工作时，主进气口和主出气口打开，主抽真空口、备进气口和备出气口关闭以能够对备过滤器进行拆卸维护；备过滤器工作时，备进气口和备出气口打开，备抽真空口、主进气口和主出气口关闭以能够对主过滤器进行拆卸维护。

进一步地，上述的提高监测准确性的铀丰度监测系统，所述主过滤器和备过滤器的滤芯为过滤精度是0.45-20μm的钛及不锈钢粉末烧结滤芯。

进一步地，上述的提高监测准确性的铀丰度监测系统，所述主工艺管道内的气体为UF6气体，经过补压机后气体压力由2-6Torr升压到30-40Torr。

本发明的有益效果如下：

1、本发明在铀丰度监测仪上游安装气体过滤装置，能够过滤掉UF6气体中大颗粒的杂质，从而减少容器内壁的吸附，使本底的增长速率缓慢，达到提高测量气体铀丰度精度的目的。

2、主过滤器和备过滤器能够交替工作，可以使进入铀丰度在线监测仪的UF6气体一直处于过滤状态，保证了气体的洁净度，从而降低本底，使本底的增长速率降低，最终达到提高铀丰度在线监测仪测量铀丰度的准确性。

3、架托支撑主过滤器和备过滤器，便于拆卸维护。

4、阀门设置于框架上面，便于集中管理。

附图说明

图1为本发明的提高监测准确性的铀丰度监测系统的结构示意图。

图2为本发明的过滤装置的结构示意图。

上述附图中，1、铀丰度监测仪；2、过滤装置；3、主工艺管道；4、补压机；5、主过滤器；6、备过滤器；7、框架；8、架托；9、主进气口；10、主抽真空口；11、主出气口；12、备进气口；13、备抽真空口；14、备出气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明公开了一种提高监测准确性的铀丰度监测系统，包括铀丰度监测仪1和过滤装置2；主工艺管道3上设置有补压机4，所述铀丰度监测仪1与所述补压机4并联，所述过滤装置2设置在所述铀丰度监测仪1上游。本发明的提高监测准确性的铀丰度监测系统能够过滤掉UF6气体中大颗粒的杂质，从而减少容器内壁的吸附，使本底的增长速率缓慢，达到提高测量气体铀丰度精度的目的。

鉴于持续监测的需求，过滤装置2的结构如图2所示，包括能够交替工作的主过滤器5和备过滤器6。通过主备过滤器6轮流交替工作，保证进入铀丰度监测仪1的气体一直都经过过滤，从而降低铀丰度监测仪1内的杂质积聚产生的本底干扰。

所述主过滤器5设置有主进气口9、主抽真空口10和主出气口11；备过滤器6设置有备进气口12、备抽真空口13和备出气口14；为了便于安装管理，设置总进气口和总出气口，总进气口和总出气口分别与主工艺管道3和铀丰度监测仪1的进气口；总进气口通过三通连接所述主进气口9和所述备进气口12；总出气口连接所述主出气口11和备出气口14。所述主进气口9、主抽真空口10、主出气口11、备进气口12、备抽真空口13和备出气口14均设置有控制阀门。出于同样的方便管理的考虑，主抽真空口10和备抽真空口13也可以同时连接于一个总抽真空口。过滤器与控制阀门之间用铜管进行连接。主过滤器5工作时，主进气口9和主出气口11打开，主抽真空口10、备进气口12和备出气口14关闭以能够对备过滤器6进行拆卸维护；备过滤器6工作时，备进气口12和备出气口14打开，备抽真空口13、主进气口9和主出气口11关闭以能够对主过滤器5进行拆卸维护。

使用时，首先利用阀门关闭备进气口12、备出气口14、主抽真空口10和备抽真空口13，打开主进气口9和主出气口11，使主过滤器5工作，当主过滤器5过滤杂质达到饱和时，关闭主进气口9和主出气口11，再打开备进气口12和备出气口14，使备过滤器6工作。此时，打开主抽真空口10，对主过滤器5及其管道内的气体进行冷凝回收，然后拆掉主过滤器5，对其滤芯进行清洗、烘干之后，再安装到主过滤器5位置上，打开主抽真空口10进行抽空，检验密封性。同理，当备过滤器6过滤杂质达到饱和时，用同样的顺序和方法对备过滤器6进行操作。

采用此过滤装置2可以使进入铀丰度在线监测仪的UF6气体一直处于过滤状态，保证了气体的洁净度，从而降低本底，使本底的增长速率降低，最终达到提高铀丰度在线监测仪测量铀丰度的准确性。

本实施例中，所述主过滤器5和备过滤器6安装在框架7上；所述框架7下端设置有用于承载所述主过滤器5和备过滤器6的架托8；用于控制主抽真空口10、主出气口11、备进气口12、备抽真空口13和备出气口14的阀门均设置于所述框架7的上面。

本实施例中，所述主过滤器5和备过滤器6的滤芯为过滤精度是0.45-20μm的钛及不锈钢粉末烧结滤芯。控制阀门和三通选用的是Swagelok品牌，具有密封性好、耐辐照、耐腐蚀的技术特点。

具体而言，浓缩厂的主工艺管道3内的UF6气体经过补压机4后气体压力由原来的2～6Torr升压到30～40Torr，从补压机4后端主工艺管道3内引出一根铜管连接到过滤装置，过滤装置与铀丰度在线监测仪用铜管连接，铀丰度在线监测仪流出的气体再通过铜管回流到补压机4前端内的主工艺管道3内。利用气体的压差实现了气体在过滤装置和铀丰度在线监测仪中的流通。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。