一种六氟化铀二次抽样定量装置及其抽样方法

摘要

本发明属于铀浓缩工厂理化检测技术领域，具体涉及一种六氟化铀二次抽样定量装置及其抽样方法，包括：取样瓶、储样容器接头、进样量控制阀门、进样量管、监测口、阀门，压力表接头、压力表、定量容器和系统接头；所述储样容器接头一端与取样瓶连接，所述储样容器接头另一端连接进样量控制阀门；所述进样量控制阀门和进样量管一端通过管套接头螺纹连接，进样量管另一端焊接在定量容器上；所述监测口一端和阀门一端通过螺纹接口密封连接；阀门另一端连接有压力表接头和压力表；所述监测口另一端焊接在定量容器上；所述系统接头的一端焊接在定量容器上。

说明书

技术领域

本发明属于铀浓缩工厂理化检测技术领域，具体涉及一种六氟化铀二次抽样定量装置及其抽样方法。

背景技术

在铀浓缩工厂中通常使用一个特制取样瓶收集一部分产品或原料，之后转移至实验室进行分析。现有技术中，在理化检测流程中操作人员将取样瓶连接至一个抽空的歧管装置，将容器内的六氟化铀分导至满足实验室理化分析所需的各型专用小容器中，这个过程被称为“二次抽样”。二次抽样的抽样量数值直接影响后续理化检测工作能否正常进行，因此，为了更加精准的进行六氟化铀定量二次抽样过程，继续设计一种专用的六氟化铀二次抽样定量装置及抽样方法，接入抽样系统中，以便更精准的控制抽样量的大小，提高工作效率。

发明内容

本发明目的是针对上述现有技术的不足设计一种六氟化铀二次抽样定量装置及其抽样方法，用以解决目前铀浓缩厂二次抽样过程中抽样量控制难度大，操作无法量化、标准化的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种六氟化铀二次抽样定量装置，包括：取样瓶、储样容器接头1、进样量控制阀门2、进样量管3、监测口4、阀门5，压力表接头6、压力表7、定量容器8和系统接头9；所述储样容器接头1一端与取样瓶连接，所述储样容器接头 1另一端连接进样量控制阀门2；所述进样量控制阀门2和进样量管3一端通过管套接头螺纹连接，进样量管3另一端焊接在定量容器8上；所述监测口4一端和阀门5一端通过螺纹接口密封连接；阀门5另一端连接有压力表接头6和压力表7；所述监测口4另一端焊接在定量容器8上；所述系统接头9的一端焊接在定量容器8上。

如上所述储样容器接头1包括：储样容器连接头上部接头11和储样容器连接头下部接口12；所述储样容器连接头上部接头11与储样容器连接头下部接口12焊接；所述储样容器连接头下部接口12整体呈圆柱形且外壁设有外螺纹，用于固定装料容器螺纹连接；所述储样容器连接头下部接口12内部还开设有储样容器连接头内部通孔13和储样容器连接头连接口14。

如上所述进样量管3包括：进样量管的外管31、进样量管连接头32、进样量管连接头密封帽33和进样量管内通管34；所述进样量管的外管31内设置有进样量管内通管34，进样量管内通管34与进样量管连接头32焊接连接，进样量管连接头32上设置有进样量管连接头密封帽33。

如上所述压力表接头6包括：压力表接头上部连接端61和压力表接头下部连接端63；所述压力表接头上部连接端61与压力表接头下部连接端63焊接连接；压力表接头上部连接端61内部设有压力表接头内通管62，压力表接头下部连接端63内部设有压力表接头密封接口64；所述压力表接头密封接口64和压力表接头内通管62相通。

如上所述压力表7与压力表接头密封接口64之间设置有生料带；所述压力表接头密封接口64整体为圆柱形凹槽，内壁设置有内螺纹。

如上所述系统接头9包括：样品导流管91、样品导出接头92和样品导出密封帽93；样品导流管91上焊接有样品导出接头92；样品导出接头92与样品导出密封帽93螺纹连接；所述样品导流管91用于将样品定量装置内样品导流至封样系统。

如上所述定量容器8作为进样后的缓冲容器与定量控制装置位于取样瓶与分样歧管之间；定量容器8在实验过程中保证系统中的温度恒定，控制定量定量容器8的温度不超过60℃,定量容器8内压强不超过0.1MPa，气态六氟化铀在分样系统内的扩散满足理想气体状态方程为P·V＝n·R·T…………(1)

其中：R为常数，P代表六氟化铀的压强；V代表定量装置有效容积，n代表六氟化铀的量，T代表六氟化铀的温度；

因此

如上所述的六氟化铀二次抽样定量装置的抽样方法，包括如下步骤：

步骤一：将定量容器8接入抽样系统中，使用压缩空气进行打压试验，在 0.85MPa的压力下无泄漏；开启机械泵抽空后系统极限真空值﹤10Pa；使用氦质谱探漏仪进行检测，系统静态漏率小于为1×10-

步骤二：钝化工作完成后开展取样量试验，共开展10次测试，每次定量控制装置控制压强上涨50mbar；分别统计对应压强下的取样量；经多次试验考核，分取重量控制误差小于0.5g。

本发明具有以下有益效果：

1)本发明设计的一种六氟化铀二次抽样定量装置可以准确控制分装样品的重量。从而提高取样量控制精度，减少制备过程样品消耗量，提高工作效率，降低生产劳动强度。

2)本发明设计的六氟化铀二次抽样定量装置通过控制六氟化铀的温度来控制其在装置内的压强，使六氟化铀始终以气态方式均匀分布在装置内，并能够准确控制收集容器中子样品的收集量，并且通过该发明装置进行分取重量误差均控制在小于0.5g。

附图说明

图1是本发明所设计的一种六氟化铀二次抽样定量装置结构示意图；

图2是本发明所设计的六氟化铀二次抽样定量装置中储样容器接头结构示意图；

图3是本发明所设计的六氟化铀二次抽样定量装置中进样量管结构示意图；

图4是本发明所设计的六氟化铀二次抽样定量装置中压力表接头结构示意图；

图5是本发明所设计的六氟化铀二次抽样定量装置中系统接头结构示意图；

其中，1为储样容器接头，2为进样量控制阀门，3为进样量管，4为监测口，5为阀门，6为压力表接头，7为压力表，8定量容器，9为外部连接接头；

11为储样容器连接头上部接头12：储样容器连接头下部接口；13：储样容器连接头内部通孔；14：为储样容器连接头连接口；31：进样量管的外管； 32：进样量管连接头；33：进样量管连接头密封帽；34：进样量管内通管；61 为压力表接头上部连接端；62：为压力表接头内通管63：压力表接头下部连接端；64：为压力表接头密封接口；91：样品导流管；92：样品导出接头；93：样品导出密封帽

具体实施方式

下面对本发明的一种六氟化铀二次抽样定量装置及其抽样方法进一步描述：

如图1至5所示，一种六氟化铀二次抽样定量装置，包括：取样瓶、储样容器接头1、进样量控制阀门2、进样量管3、监测口4、阀门5，压力表接头6、压力表7、定量容器8和系统接头9；所述储样容器接头1一端与取样瓶连接，所述储样容器接头1另一端连接进样量控制阀门2；所述进样量控制阀门2和进样量管3一端通过管套接头螺纹连接，进样量管3另一端焊接在定量容器8上；所述监测口4一端和阀门5一端通过螺纹接口密封连接；阀门5另一端连接有压力表接头6和压力表7；所述监测口4另一端焊接在定量容器8上；所述系统接头9的一端焊接在定量容器8上。

如上所述储样容器接头1包括：储样容器连接头上部接头11和储样容器连接头下部接口12；所述储样容器连接头上部接头11与储样容器连接头下部接口12焊接；所述储样容器连接头下部接口12整体呈圆柱形且外壁设有外螺纹，用于固定装料容器螺纹连接；所述储样容器连接头下部接口12内部还开设有储样容器连接头内部通孔13和储样容器连接头连接口14。

如上所述进样量管3包括：进样量管的外管31、进样量管连接头32、进样量管连接头密封帽33和进样量管内通管34；所述进样量管的外管31内设置有进样量管内通管34，进样量管内通管34与进样量管连接头32焊接连接，进样量管连接头32上设置有进样量管连接头密封帽33。

如上所述压力表接头6包括：压力表接头上部连接端61和压力表接头下部连接端63；所述压力表接头上部连接端61与压力表接头下部连接端63焊接连接；压力表接头上部连接端61内部设有压力表接头内通管62，压力表接头下部连接端63内部设有压力表接头密封接口64；所述压力表接头密封接口64和压力表接头内通管62相通。

如上所述压力表7与压力表接头密封接口64之间设置有生料带；所述压力表接头密封接口64整体为圆柱形凹槽，内壁设置有内螺纹。

如上所述系统接头9包括：样品导流管91、样品导出接头92和样品导出密封帽93；样品导流管91上焊接有样品导出接头92；样品导出接头92与样品导出密封帽93螺纹连接；所述样品导流管91用于将样品定量装置内样品导流至封样系统。

如上所述定量容器8作为进样后的缓冲容器与定量控制装置位于取样瓶与分样歧管之间；定量容器8在实验过程中保证系统中的温度恒定，控制定量定量容器8的温度不超过60℃,定量容器8内压强不超过0.1MPa，气态六氟化铀在分样系统内的扩散满足理想气体状态方程为P·V＝nR·T…………(1)

其中：R为常数，P代表六氟化铀的压强；V代表定量装置有效容积，n代表六氟化铀的量，T代表六氟化铀的温度；

因此

如上所述的六氟化铀二次抽样定量装置的抽样方法，包括如下步骤：

步骤一：将定量容器8接入抽样系统中，使用压缩空气进行打压试验，在 0.85MPa的压力下无泄漏；开启机械泵抽空后系统极限真空值﹤10Pa；使用氦质谱探漏仪进行检测，系统静态漏率小于为1×10

步骤二：钝化工作完成后开展取样量试验，共开展10次测试，每次定量控制装置控制压强上涨50mbar；分别统计对应压强下的取样量；经多次试验考核，分取重量控制误差小于0.5g。

实施例：

经试验，气体六氟化铀在分样系统内的扩散满足理想气体状态方程。六氟化铀的温度与饱和蒸气压成正比，温度恒定后系统内的六氟化铀压强是稳定的。本发明装置通过控制六氟化铀的温度来控制其在系统内的压强，使六氟化铀始终以气态方式均匀分布在装置内。为了能够准确控制收集容器中子样品的收集量，并在本发明装置中设计了一个定量容器8。

将定量容器8接入抽样系统中，使用压缩空气进行打压试验，在0.85MPa 的压力下无泄漏。开启机械泵抽空后系统极限真空值﹤10Pa；使用氦质谱探漏仪进行检测，系统静态漏率小于为1×10

通过使用本发明装置进行样品分取，实现样品量的精准控制，减少了二次抽样过程中六氟化铀的消耗量，提高了工作效率，有效降低了操作劳动强度。

上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。