【国家标准(GB)】 反应堆外易裂变材料的核临界安全含易裂变物质水溶液的钢质管道交接的核临界安全准则

中华人民共和国国家标准
反应堆外易裂变材料的核临界安全含易裂变物质水溶液的钢质管道交接的核临界安全准则
Nuclear criticality safety for fissile materials outside reactor-Nuclear criticality safety criteria for steel-pipe intersectionscontaining aqueous solutions of fissile material1主题内容与适用范围
GB15146.4—94
本标准规定了含铀或环均匀水溶液钢质管道交接的核临界安全技术准则和技术条件。不涉及工艺设备的安全设计所需的有关化学、机械工艺学、流体动力学或其他工程原理的具体资料。本标准适用于铀或环均匀水溶液的贮存、输送和处理过程中遐到的钢质管道交接。2 引用标准
GB15146.1反应堆外易裂变材料的核临界安全核临界安全行政管理规定GB15146.2反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料操作、加工、处理的基本技术准则与次临界限值
3术语
3.1干管
在交接的管道系统中直径最大的直管道（见图1）。3.2管段
任何一段长0.5m的干管（见图1)。3.3支管
与干管交接的管道（见图1）。
3.4直扇体
以管段轴为交线的两个相互垂直半平面与管段表面围成的区域（见图1)。3.5交接面积
在支管轴与干管表面相交点处被干管切面截出的支管内溶液面积（见图2）。3.6环境因素
通常与工艺过程无直接关系但会影响系统次临界裕量和可能发生变化的环境条件，例如人员、工具等。
3.7完全反射体
紧贴在管道系统周围其反应性贡献相当于无限厚水层的一一种反射体。3.8中等反射体
一种中子反射体，这种反射体对接有支管的干管的反应性贡献，不超过墙面和地面均为30cm厚混国家技术监督局1994-07-07批准1995-01-01实施
GB15146.4—94
凝土、2m×2m的小室且一面混凝土墙与干管及支管相贴的反射条件对干管的相应贡献（见图3）。3.9部分反射体
-种中子反射体，这种反射体对接有支管的干管的反应性贡献，不超过墙面和地面均为30cm厚混凝土的、2m×2m的小室且易裂变材料离各混凝土墙和地面均大于30cm的反射条件对干管的相应贡献（见图4）。
图1干管、管段、支管、直扇体示意图反射墙
混凝士
支管轴
交接面积
于管切面
干管辑
图2交接面积
图3中等反射体
混凝土
图4部分反射体
4般准则
GB 15146.4—94
反射墙
最短线段
壶禁直扇体
切分平面
交接面积
干管切面
图5中等反射体的违禁直扇体
4.1与本标准有关的易裂变水溶液的各项操作必须符合GB15146.1和GB15146.2的有关要求。4.2本标准只对单根千管的交接管道作出临界安全技术规定，多根干管或邻近有其他易裂变材料的干管及其环境因素对这些系统的影响必须通过实验或用验证过的计算方法来确定。4.3必须采取适当的预防措施来保证设备安装和运行的质量，并控制好慢化剂和邻近的易裂变材料，以使核临界安全所依赖的规定参数有效。5管道交接技术规定
表1～4给出了关于三种中子反射体的含铀或环水溶液的管道交接技术规定1。表1～4中管道的壁厚必须小于表5所列的相应壁厚。表1～4对干管长度或装有支管的管段数目未作限制，由数量不限的管段组成干管，肯定是次临界的。注；1）曾对表1～4所列的三种反射体的管道交接作过计算，结果表明：中等和部分反射体的管道交接，其中子增殖因子不大于0.85，完全反射体的管道交接，其中子增殖因子不大于0.90。5.1反射体
管道交接的技术规定必须根据反射体来确定。干管的反射体属于哪一种，必须根据其位置和环境因素来确定。
5.1.1各管段必须符合表1～4中对选定的反射体给出的管道尺寸、每个管段上允许装有支管的直扇体数目及每个直扇体上允许的支管数等相应技术规定。5.1.2离墙距离大于30cm的干管应满足部分反射体的技术规定要求。5.1.3离墙等于或小于30cm的干管必须满足中等反射体的技术规定要求，但支管不得在违禁直扇体上与干管相交。违禁直扇体是指，在中等反射体的反射下，被从干管轴线引出且干管表面到墙面最短线段位于其中的那个半平面所等分的直扇体（见图5）。5.1.4浸泡在水中的或支管间有含氢材料的干管必须满足完全反射体的技术规定要求。5.2铀的水溶液
表1～3的技术规定适用于铀-235含量任意，钳-233含量不超过总铀量1%（重量）的水溶液。当铀水溶液的铀-235含量不大于总铀量5%（重量）铀-233含量不大于总铀量的0.05%（重量）时，表4的技术规定可替代表1～3的技术规定。5.3环的水溶液
表1～3的技术规定适用于环浓度不超过400g/L，环中环-241含量不超过环-240含量的环水溶157
6应用本准则的要求
GB15146.494
对应用表1～4技术规定的管道交接，必须依据易裂变材料的种类和评定的反射体验证下述6.1~6.4条要求。
6.1必须证实工艺操作的环境因素对干管的反应性贡献不超过已选定的反射体1的贡献。应适当选择管道尺寸，以补偿反射体的可能变化。注：1）对于部分和中等反射体，管道交接系统的ke应不大于0.85；对于完全反射体，管道交接系统的k应不大于0.90。
6.2表1～4中规定的每个直扇体的最大交接面积（即所有支管的交接面积之和）不得超过。可以减少每个直扇体上的支管数目或者在只有一根支管的情况下可以减小支管直径，以不超过规定的最大容许交接面积。表1～4的技术规定是针对正交交接提出的，但干管轴线和支管轴线之间的夹角可以在30°～~90°之间变化。
6.3不管个直扇体的总交接面积为多少，表1～4规定的每个直扇体上支管数不得增多。6.4一个直扇体内各支管间的最小间距不得小于各支管按允许的最大支管数等距分布时的间距。表1带部分反射体的含铀或环水溶液管道交接技术规定管道尺寸”\，cm
干管外径
支管外径
每个支管的最大
容许交接面积
每个管段上允许装
有支管直扇体数目
每个直扇体上
容许的支管数
GB 15146.4—94
续表1
每个直扇体上
容许的支管数
每个管段上允许装
有支管直厨体数目免费标准bzxz.net
每个支管的最大
容许交接面积
管道尺寸\，cm
支管外径
干管外径
GB15146.4--94
注：1）对铀水溶液，当铀-233含量不超过总铀重量的1%时，适用于铀-235含量为任意的钳。对环水溶液，适用于环浓度不超过400g/L且-240含量大于环-241的环。2）管道壁厚为表5所列的相应厚度或更厚。表2带中等反射体的含铀或环水溶液1的管道交接技术规定每个直扇体上
容许的支管数2)3）
有支管直扇体数目\）
每个管段上允许装
每个支管的最大
容许交接面积
支管外径
管道尺寸2，cm
干管外径
管道尺寸2，cm
干管外径
支管外径
GB15146.4-94
续表2
每个支管的最大
容许交接面积
每个管段上允许装
有支管直扇体数目3）
每个直扇体上，
容许的支管数\））
注；1）对铀水溶液，当钳-233含量不超过总铀重量的1%时，适用于钳-235含量为任意的铀。对环水溶液，适用于环浓度不超过400g/1.且环-240含量大于环-241的环。2）管道壁厚为表5所列的相应厚度或更厚。3）关于违禁直扇体，参看5.1.3和图4。表3带完全反射体的含铀或钵水溶液1管道交接技术规定管道尺寸，cm
干管外径
支管外径
每个支管的最大
容许交接面积
每个管段上允许装
有支管直扇体数目
注：1）对轴水溶液，当铀-233含量不超过总铀重量的1%时，适用于铀-235含量为任意的钿。对环水溶液，适用于环浓度不超过400g/L且环-240含量大于环-241的环。2）管道壁厚为表5所列的相应厚度或更厚。每个直扇体上
容许的支管数
最高铀-235含量为5%（重量)的铀水溶液1管道交接技术规定表4
管道尺寸\，cm
支管外径
每个支管的
最大容许
交接面积
部分反射体
每个管段上允
许装有支管的
直扇体数目
每个直扇
体上容许
的支管数
中等反射体
海个直扇体
每个管段上允
许有支管的
直扇体数目
上容许的支
管数3）
完全反射体
每个管段上允
许装有支管的
直扇数目
每个置扇
体上容许
的支管数
GB 15146.4-94
注：1）-233含量不得超过总钳重量的0.05%。2）管道壁厚为表5所列的相应厚度或更厚。3）对违禁直扇体，请注意5.1.3和图4。5不锈钢管道的外径和壁厚
4.8(4.83)
6.0(6.03)
7.3(7.30)
8.5(8.89)
10.0(10. 16)
11.4(11.43)
14.0(14.13)
16.8(16.83)
21.9(21.91)
27. 3(27. 31)
注：①外径和壁厚都为公称值。②括号中的数字为美国标准管道的相应值。附加说明：
本标准由中国核工业总公司提出。本标准由核工业第二研究设计院负责起草。本标准主要起草人王维善。
本标准等效采用美国国家标准ANSI/ANS8.9-1987。162
0. 28(0. 277)
0. 28(0. 277)
0.32(0.305)
0.32(0.305)
0. 32(0.305)
0.35(0.305)
0.35(0.305)
0.37(0.340)
0.38(0.376)
0.429(0.419)
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