中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

反應(yīng)堆外易裂變材料的核臨界安全

含易裂變物質(zhì)水溶液的鋼質(zhì)管道交接的

核臨界安全準(zhǔn)則

GB15146.4一94

Nuclearcriticalitysafetyforfissilematerialsoutsidereactor

-Nuclearcriticalitysafetycriteriaforsteel-pipeintersections

containingaqueoussolutionsoffissilematerial

主腸內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了含鈾或杯均勻水溶液鋼質(zhì)管道交接的核臨界安全技術(shù)準(zhǔn)則和技術(shù)條件。不涉及工藝

設(shè)備的安全設(shè)計(jì)所需的有關(guān)化學(xué)、機(jī)械工藝學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)或其他工程原理的具體資料.

本標(biāo)準(zhǔn)適用于鈾或缽均勻水溶液的貯存、輸送和處理過(guò)程中遇到的鋼質(zhì)管道交接。

弓!用標(biāo)準(zhǔn)

GB15146.

GB15146.

反應(yīng)堆外易裂變材料的核臨界安全核臨界安全行政管理規(guī)定

反應(yīng)堆外易裂變材料的核臨界安全易裂變材料操作、加工、處理的基本技術(shù)準(zhǔn)則與

次臨界限值

術(shù)語(yǔ)

3.1干管

在交接的管道系統(tǒng)中直徑最大的直管道(見(jiàn)圖1).

3.2管段

任何一段長(zhǎng)。.5m的干管(見(jiàn)圖1).

3.3支管

與干管交接的管道(見(jiàn)圖1).

3.4直扇體

以管段軸為交線的兩個(gè)相互垂直半平面與管段表面圍成的區(qū)域(見(jiàn)圖1).

3.5交接面積

在支管軸與干管表面相交點(diǎn)處被干管切面截出的支管內(nèi)溶液面積(見(jiàn)圖2).

3.6環(huán)境因素

通常與工藝過(guò)程無(wú)直接關(guān)系但會(huì)影響系統(tǒng)次臨界裕量和可能發(fā)生變化的環(huán)境條件，例如人員、工具

等。

I了完全反射體

緊貼在管道系統(tǒng)周?chē)浞磻?yīng)性貢獻(xiàn)相當(dāng)于無(wú)限厚水層的一種反射體。

3.8中等反射體

一種中子反射體，這種反射體對(duì)接有支管的干管的反應(yīng)性貢獻(xiàn)，不超過(guò)墻面和地面均為30cm厚混

國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1994一07一07批準(zhǔn)1995一01一01實(shí)施

GB15146.4一94

凝土、2mX2m的小室且一面混凝土墻與干管及支管相貼的反射條件對(duì)干管的相應(yīng)貢獻(xiàn)(見(jiàn)圖3).

3.9部分反射體

一種中子反射體，這種反射體對(duì)接有支管的干管的反應(yīng)性貢獻(xiàn)，不超過(guò)墻面和地面均為30cm厚混

凝土的、2mX2m的小室且易裂變材料離各混凝土墻和地面均大于30cm的反射條件對(duì)干管的相應(yīng)貢

獻(xiàn)(見(jiàn)圖4)。

干管、管段、支管、直扇體示意圖

I昆勝土

~耳習(xí)

千曹

.3mV

...........，.，~--一.一-

E

支卿

2m

圖2交接面積

圖3中等反射體

GB15146.4一94

民凝上

.1.3m四

N

CJ

2m

反射堵

圖4部分反射體圖5中等反射體的違禁直扇體

:.;

一般準(zhǔn)則

與本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的易裂變水溶液的各項(xiàng)操作必須符合GB15146.1和GB15146.2的有關(guān)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)單根干管的交接管道作出臨界安全技術(shù)規(guī)定，多根干管或鄰近有其他易裂變材料的干

管及其環(huán)境因素對(duì)這些系統(tǒng)的影響必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)或用驗(yàn)證過(guò)的計(jì)算方法來(lái)確定。

4.3必須采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施來(lái)保證設(shè)備安裝和運(yùn)行的質(zhì)量，并控制好慢化劑和鄰近的易裂變材料，

以使核臨界安全所依賴(lài)的規(guī)定參數(shù)有效。

5管道交接技術(shù)規(guī)定

表1-4給出了關(guān)于三種中子反射體的含鈾或懷水溶液的管道交接技術(shù)規(guī)定，，。表1-4中管道的壁

厚必須小于表5所列的相應(yīng)壁厚。表1^4對(duì)干管長(zhǎng)度或裝有支管的管段數(shù)目未作限制，由數(shù)量不限的

管段組成干管，肯定是次臨界的。

注ll曾對(duì)表1-4所列的三種反射體的管道交接作過(guò)計(jì)算，結(jié)果表明中等和部分反射體的管道交接，其中子增殖

因子不大于。.85;完全反射體的管道交接，其中子增殖因子不大于。.90,

5.飛反射體

管道交接的技術(shù)規(guī)定必須根據(jù)反射體來(lái)確定。干管的反射體屬于哪一種，必須根據(jù)其位置和環(huán)境因

素來(lái)確定。

5.1.1各管段必須符合表1-4中對(duì)選定的反射體給出的管道尺寸、每個(gè)管段上允許裝有支管的直扇

體數(shù)目及每個(gè)直扇體上允許的支管數(shù)等相應(yīng)技術(shù)規(guī)定。

5.1.2離墻距離大于30cm的干管應(yīng)滿(mǎn)足部分反射體的技術(shù)規(guī)定要求。

5.1.3離墻等于或小于30cm的干管必須滿(mǎn)足中等反射體的技術(shù)規(guī)定要求，但支管不得在違禁直扇體

上與干管相交。違禁直扇體是指，在中等反射體的反射下，被從干管軸線引出且干管表面到墻面最短線

段位于其中的那個(gè)半平面所等分的直扇體(見(jiàn)圖5)e

5.1.4浸泡在水中的或支管間有含氫材料的干管必須滿(mǎn)足完全反射體的技術(shù)規(guī)定要求。

5.2鈾的水溶液

表1-3的技術(shù)規(guī)定適用于鈾一235含量任意，鈾-233含量不超過(guò)總鈾量1%(重量)的鈾水溶液。

當(dāng)鈾水溶液的鈾一235含量不大于總鈾量5%(重量)、鈾一233含量不大于總鈾量的。.050a(重量)

時(shí)，表4的技術(shù)規(guī)定可替代表1-3的技術(shù)規(guī)定。

5.3杯的水溶液

表1-3的技術(shù)規(guī)定適用于懷濃度不超過(guò)400幻L,杯中杯-241含量不超過(guò)杯-240含量的杯水溶

GB15146.4一94

液。

6應(yīng)用本準(zhǔn)則的要求

對(duì)應(yīng)用表1-4技術(shù)規(guī)定的管道交接，必須依據(jù)易裂變材料的種類(lèi)和評(píng)定的反射體驗(yàn)證下述6.1-

6·4條要求。

6門(mén)必須證實(shí)工藝操作的環(huán)境因素對(duì)干管的反應(yīng)性貢獻(xiàn)不超過(guò)已選定的反射體，，的貢獻(xiàn)。應(yīng)適當(dāng)選擇

管道尺寸，以補(bǔ)償反射體的可能變化。

注1)對(duì)于部分和中等反射體，管道交接系統(tǒng)的k}，應(yīng)不大于。.85;對(duì)于完全反射體，管道交接系統(tǒng)的kdr應(yīng)不大于

0.90

6.2表1-4中規(guī)定的每個(gè)直扇體的最大交接面積(即所有支管的交接面積之和)不得超過(guò)?？梢詼p少

每個(gè)直扇體上的支管數(shù)目或者在只有一根支管的情況下可以減小支管直徑，以不超過(guò)規(guī)定的最大容許

交接面積。表1-4的技術(shù)規(guī)定是針對(duì)正交交接提出的，但干管軸線和支管軸線之間的夾角可以在

30。一90。之間變化。

6.3不管一個(gè)直扇體的總交接面積為多少，表1^-4規(guī)定的每個(gè)直扇體上支管數(shù)不得增多。

6.4一個(gè)直扇體內(nèi)各支管間的最小間距不得小于各支管按允許的最大支管數(shù)等距分布時(shí)的間距。

表1帶部分反射體的含鈾或杯水溶液，)管道交接技術(shù)規(guī)定

管道尺寸z),cm

每個(gè)支管的最大

容許交接面積

每個(gè)直扇體上

容許的支管數(shù)

干管外徑}支管外徑

每個(gè)管段上允許裝

有支管直扇體數(shù)目

11.4

8.5

7.3

89.93

48.53

34.84

16.8

23.25

14.12

138.93

89.93

14.0

68.81

J認(rèn)-，目1月0

48.53

60一竺川︷洲一川一腸

GB15146.4一94

續(xù)表1

管道尺寸2',cm

干管外徑支管外徑

每個(gè)支管的最大

容許交接面積

em忍

每個(gè)管段上允許裝

有支管直扇體數(shù)目

每個(gè)直扇體上

容許的支管數(shù)

7.334.84

60一48

14.0

11.4

10.0

8.5

‘.023.25

11.4

10.0

8.5

7.3

6.0

4.8

10.0

8.5

7.3

89.93

68.81

48.53

34.84

23.25

14.12

68.81

48.53

34.84

23.25

14.12

8.5

48.53

7.3

34.84

6.023.25

4.8

14.12

7.3

34.84

7.36.0

23.25

4.8

14.12

199

Gs15146.4一94

注:1)對(duì)鈾水溶液，當(dāng)鈾233含量不超過(guò)總鈾重量的1%時(shí)，適用千鈾235含量為任意的鈾

對(duì)杯水溶液，適用于缽濃度不超過(guò)400g/L且懷-240含量大于懷-241的懷

2)管道壁厚為表5所列的相應(yīng)厚度或更厚

表2帶中等反射體的含鈾或缽水溶液，’的管道交接技術(shù)規(guī)定

管道尺寸1),-

每個(gè)支管的最大

容許交接面積

cm'

每個(gè)管段上允許裝

有支管直扇體數(shù)目，，

每個(gè)直扇體上

容許的支管數(shù)l)-

干管外徑支管外徑

14.0

11.489.9311

10.068.81

12

31

8.548.53

13

22

31

7.334.84

23

32

6.023.2532

11.4

11.489.93

12

31

10.068.81

13

32

8.548.53

14

33

7.334.84

15

34

6.023.25

34

4.814.12

34

10.0

10.068.81

13

22

31

8.548.53

1

4

2

3

32

7.334.84

2

4

3

4

6.023.25

3

3

4.814.12

3

3

160

GB15146.4一94

續(xù)表2

管道尺寸2',cm

干管外徑支管外徑

每個(gè)支管的最大

容許交接面積

emZ

每個(gè)管段上允許裝

有支管直扇體數(shù)目’‘

每個(gè)直扇體上

容許的支管數(shù)11

8.3

48.53

8.5

84-25-84

34-2334-23

7.3

注:1)對(duì)鈾水溶液，當(dāng)鈾233含量不超過(guò)總鈾重量的1%時(shí)，適用于鈾一235含量為任意的鈾.

對(duì)懷水溶液，適用干杯濃度不超過(guò)400g八且缽240含量大于懷-241的懷

2)管道壁厚為表5所列的相應(yīng)厚度或更厚。

3)關(guān)于違禁直扇體，參看5.1.3和圖4.

表3帶完全反射體的含鈾或壞水溶液，，管道交接技術(shù)規(guī)定

管道尺寸',cm

每個(gè)支管的最大

容許交接面積

cmZ

每個(gè)管段上允許裝

有支管直扇體數(shù)目

每個(gè)直扇體上

容許的支管數(shù)

干管外徑

支管外徑

11.4

11.4

10.0

8.5

7.3

6.0

89.93

68.81

48.53

34.84

23.25

2

2

2

4

4

1

飛

1

1

1

10.0

10.0

8.5

7.3

68.81

48.53

34.84

4

4

4

1

1

1

一}8.5一}

}

}

注:1)對(duì)鈾水溶液，當(dāng)鈾-233含量不超過(guò)總鈾重量的1%時(shí)，適用于鈾-235含量為任意的鈾

對(duì)懷水溶液，適用于杯濃度不超過(guò)400g八且懷-240含量大于懷-241的缽。

2)管道壁厚為表5所列的相應(yīng)厚度或更厚

表4最高鈾一235含量為500(重量)的鈾水溶液，，管道交接技術(shù)規(guī)定

管道尺寸幻,cm

_每個(gè)支管的

最大容許

交接面積

cm巴

部分反射體

中等反射體

完全反射體

每個(gè)管段上允

許裝有支管的

直扇體數(shù)目

每個(gè)直扇

體上容許

的支管數(shù)

每個(gè)管段上允

許有支管的

直扇體數(shù)目

每個(gè)直扇體

上容許的支

管數(shù)”

每個(gè)管段上允

許裝有支管的

直扇數(shù)目

每個(gè)直扇

體上容許

的支管數(shù)

千管

外徑

支管外徑

27.327.3

21.9

16.8

14.0

549.14

351.26

202.57

138.35

1

2

4

4

1

1

1

1

0

2

3

3

0

1

1

1

0

1

2

3

0

1

1

1

21.9

一;.:::;.:一:::

一:}

Gs15146.4一94

注:1)鈾一233含量不得超過(guò)總鈾重量的。.05X.

2)管道壁厚為表5所列的相應(yīng)厚度或更厚