prop · GN0354 · 2000-01-01 00:00:00 — Inasmuch as gaseous diffusion technology uses uranium hexafluoride (UF6), all equip- ment, pipeline and instrumentation surfaces (that come in contact with the gas) must be made of materials that remain stable in contact with UF6. A gaseous diffusion facility requires a number of these assemblies, so that quantities can provide an important indication of end use. I gasdiffusionsmetoden för uranisotopsepara- tion är den huvudsakliga tekniska uppsätt- ningen ett särskilt poröst gasdiffusionsmem- bran, värmeväxlare för att kyla gasen (gasen värms upp genom kompressionsprocessen), för- seglingsventiler och kontrollventiler samt rör- ledningar. Eftersom uranhexafluorid (UF6) an- vänds i gasdiffusionstekniken måste all utrust- ning, alla rör och alla instrumentytor (som kommer i kontakt med gasen) tillverkas av ma- terial som är beständiga mot UF6. En gasdiffu- sionsanläggning kräver ett antal av dessa upp- sättningar, varför kvantiteter kan ge en viktig vägledning om slutanvändningen. Gaseous diffusion barriers 5.3.1 Membran för gasdiffusion (a) Especially designed or prepared thin, porous filters, with a pore size of 100-1 000 Å (angstroms), a thickness of (0,2?) or less, and for tubular forms, a diameter of (1?) or less, made of metallic, polymer or ceramic materials resistant to corrosion by UF6, and a) Speciellt konstruerade eller iordningställda tunna, porösa membran med en porstorlek på 100 1 000 Å (), en tjocklek om eller mindre, en diameter om eller mindre för rörformade komponenter, som till- verkats av metalliska, polymera eller keramiska material beständiga mot UF6, och (b) especially prepared compounds or powders for the manufacture of such filters. Such com- pounds and powders include nickel or alloys containing or more nickel, aluminium oxide, or UF6-resistant fully fluorinated hyd- rocarbon polymers having a purity of or more, a particle size less than 10 microns, and a high degree of particle size uniformity, which are especially prepared for the manufacture of gaseous diffusion barriers. b) speciellt iordningställda föreningar eller pul- ver för tillverkning av sådana membran. Sådana föreningar och pulver omfattar bland annat nickel eller legeringar nickel eller mer, aluminiumoxid, eller UF6-beständiga helt fluorerade kolvätepolymerer med en renhet på eller mer, en partikelstorlek på mindre än 10 *m, och en hög grad av uniformitet på partikelstorleken, vilka är speciellt iordning- ställda för tillverkning av gasdiffusionsmem- bran. Diffuser housings 5.3.2 Membranbehållare Especially designed or prepared hermetically sealed cylindrical greater than (12 ) in diameter and greater than (35 ) in length, or rectangular of comparable dimensions, which have an inlet connection and two outlet connections all of which are greater than (2 ) in diameter, for containing the gaseous diffusion barrier, made of or lined with UF6-resistant materials and designed for hori- zontal or vertical installation. Specielt konstruerade eller iordningställda her- metiskt tillslutna cylindriska behållare med en diameter på och en längd på , eller rektangulära behållare med liknande mått, med ett inlopp och två utlopp som alla tre är grövre än i diameter. Behållaren skall innehålla gasdiffusionsmem- branet, tillverkas i eller fodras med UF6-bestän- digt material och konstrueras för horisontell eller vertikal montering. Compressors and gas 5.3.3 Kompressorer och blåsmaskiner Especially designed or prepared axial, centrifu- gal, or positive displacement compressors, or gas with a suction volume capacity of /min. or more of UF6 and with a discharge pressure of up to several hundred kPa (100 psi), designed for long-term operation in the UF6 environment with or without an electrical motor of appropriate power, as well as separate as- semblies of such compressors and gas . These compressors and gas have a pressure ratio between 2:1 and 6:1 and are made of, or lined with, materials resistant to UF6. Speciellt konstruerade eller iordningställda ax- ial-, centrifugal- eller deplacementkompressorer eller blåsmaskiner med en sugkapacitet för UF6 om /min eller mer och med ett utlopps- tryck upp till flera hundra kPa. Utrustningen skall vara konstruerad för långvarig drift i UF6- miljö med eller utan en elektrisk motor med lämplig effekt. Detta omfattar också separata uppställningar av sådana kompressorer och blåsmaskiner. Dessa kompressorer och blåsmaskiner har ett tryckförhållande mellan 2:1 och 6:1 och är tillverkade i eller klädda med UF6-beständigt material. shaft seals 5.3.4 Axeltätningar Especially designed or prepared vacuum seals, with seal feed and seal exhaust connections, for sealing the shaft connecting the compressor or the gas rotor with the driver motor so as to ensure a reliable seal against in-leaking of air into the inner chamber of the compressor or gas which is filled with UF6. Such seals are normally designed for a buffer gas in-leakage rate of less than /min (60 in3/min). Speciellt konstruerade eller iordningställda va- kuumtätningar, med anslutningar till insugstät- ningen och utblåstätningen, avsedda att täta axeln mellan kompressorns eller blåsmaskinens rotor och drivmotorn så att man får en tillför- litlig tätning mot läckage av luft in i kompres- sorns eller blåsmaskinens innerkammare, vilken är fylld med UF6. Sådana tätningar är normalt konstruerade så att inläckningen av en buffert- gas är mindre än /min. Heat exchangers for cooling UF6 5.3.5 Värmeväxlare för kylning av UF6 Especially designed or prepared heat ex- changers made of or lined with UF6-resistant materials (except stainless steel) or with copper or any combination of those metals, and inten- ded for a leakage pressure change rate of less than 10 Pa (0,0015 psi) per hour under a pressu- re difference of 100 kPa (15 psi). Särksilt konstruerade eller iordningställda vär- meväxlare tillverkade av eller skyddade med UF6-beständiga material (med undantag för rostfritt stål) eller koppar eller någon kombina- tion av dessa metaller, avsedd för en förändring av läckagetryck på mindre än 10 Pa/h vid en tryckskillnad på 100 kPA. Especially designed or prepared auxiliary systems, equipment and components for use in gaseous diffusion enrichment 5.4 Särskilt konstruerade eller iordning- ställda hjälpsystem, samt hjälputrustning och hjälpkomponenter för anrikning ge- nom gasdiffusion Introductory note Inledning The auxiliary systems, equipment and compo- nents for gaseous diffusion enrichment plants are the systems of plant needed to feed UF6 to the gaseous diffusion assembly, to link the indi- vidual assemblies to each other to form casca- des (or stages) to allow for progressively higher enrichments and to extract the ''''product` and ''''tails` UF6 from the diffusion . Because of the high inertial properties of diffusion , any interruption in their operation, and especially their shutdown, leads to serious consequences. Therefore, a strict and maintenance of vacuum in all technological systems, automatic protection from accidents, and precise automated regulation of the gas flow is of importance in a gaseous diffusion plant. All this leads to a need to equip the plant with a large number of special measuring, regulating and controlling systems. Normally UF6 is evaporated from cylinders placed within autoclaves and is distributed in gaseous form to the entry point by way of cas- cade header pipework. The ''''product` and ''''tails` UF6 gaseous streams flowing from exit points are passed by way of header pipework to either cold traps or to compression stations where the UF6 gas is liquefied prior to onward transfer into suitable containers for transporta- tion or storage. Because a gaseous diffusion enrichment plant consists of a large number of gaseous diffusion assemblies arranged in cas- cades, there are many kilometres of header pipework, incorporating thousands of welds with substantial amounts of repetition of layout. The equipment, components and piping systems are fabricated to very high vacuum and cleanliness standards. Hjälpsystem, hjälpkomponenter och hjälpu- trustning för gasdiffusionsanläggningar är de system som krävs for att mata UF6 till gasdiffu- sionsuppställningen, förbinda de enskilda upp- sättningarna med varandra i kaskader (eller steg) för successivt högre anrikningsgrad samt extrahera UF6 i form av slutprodukt och rest- fraktion från diffusionskaskaderna. Eftersom diffusionskaskaderna är så tröga, får varje driftsstörning eller avstängning allvarliga följ- der. Därför är strikt och vakuum i alla tekniska system, automatiskt skydd från olyckor samt exakt automatisk styrning av gasflödet av stor vikt i en gasdiffusionsanläggning. På grund av detta måste anläggningen utrustas med ett stort antal särskilda system för mätning, styrning och reglering. Normalt förångas UF6 från cylindrar i au- toklaver och leds sedan vidare i gasform till inflödet i kaskadernas grenrör. Gasströmmarna med slutprodukt respektive restfraktion från utloppen leds via kaskadgrenrör till kylfällor eller kompressionsstationer, där UF6-gasen kondenseras innan den överförs till behållare som är lämpliga för transport eller lagring. Eftersom en anläggning för anrikning genom gasdiffusion består av ett stort antal gasdiffu- sionsuppställningar i kaskader, finns det åtskil- liga kilometer med kaskadgrenrör, med tusen- tals svetsfogar och en högt standardiserad kon- struktion. Utrustningen, komponenterna och rören tillverkas med mycket höga krav i fråga om vakuum och renlighet. Feed systems/product and tails with- drawal systems 5.4.1 System för matning och extraktion av slutprodukt och restfraktion Especially designed or prepared process sys- tems, capable of operating at pressures of 300 kPa (45 psi) or less, including: Speciellt konstruerade eller iordningställda pro- cessystem som kan drivas under tryck om upp till 300 kPa, innefattande följande: feed autoclaves (or systems), used for pas- sing UF6 to the gaseous diffusion , desublimers (or cold traps) used to remove UF6 from diffusion , liquefaction stations where UF6 gas from the is compressed and cooled to form liquid UF6, ''''product` or ''''tails` stations used for trans- ferring UF6 into containers. Matningsautoklaver (eller system) som används för att leda UF6 till gas- diffusionskaskaderna. Desublimeringsutrustning (eller kylfällor) som används för att bortföra UF6 från diffu- sionskaskaderna. Kondenseringsstationer där UF6-gas komprimeras och kyls till flytande form. Stationer för slutprodukt och restfraktion som används för att överföra UF6 till behållare. Header piping systems 5.4.2 Grenrörssystem Especially designed or prepared piping systems and header systems for handling UF6 within the gaseous diffusion . This piping network is normally of the ''''double` header system with each cell connected to each of the headers. Rörsystem och grenrör speciellt konstruerade eller iordningställda för att leda UF6 i gasdiffu- sionskaskaderna. Detta rörnät är vanligtvis ett sk. dubbelt grenrörssystem där varje cell är kopplad till varje grenrör. Vacuum systems 5.4.3 Vakuumsystem (a) Especially designed or prepared large vacuum manifolds, vacuum headers and vacuum pumps having a suction capacity of /min. (175 ft3/min.) a) Speciellt konstruerade eller iordningställda uppsamlings- ochförgreningsrör för vakuum som har en sugkapacitet på /min (b) Vacuum pumps especially designed for ser- vice in UF6-bearing atmospheres made of, or lined with, aluminium, nickel, or alloys bearing more than nickel. These pumps may be either or positive, may have displacement and seals, and may have special working fluids present. b) Speciellt konstruerade vakuumpumpar för användning i UF6-haltig atmosfär, tillverkade i eller skyddade med aluminium, nickel, eller legeringar med nickel. Dessa pum- par kan vara med roterande kolv eller arbeta med övertryck eller vara deplacementpumpar med fluorokrabontätningar och med särskilda arbetsfluider. Special shut-off and control valves 5.4.4 Speciella avstängnings- och reglerings- ventiler Especially designed or prepared manual or au- tomated shut-off and control valves made of UF6-resistant materials with a diameter of 40 to (1,5 to 59?) for installation in main and auxiliary systems of gaseous diffu- sion enrichment plants. Speciellt konstruerade eller iordningställda ma- nuella eller automatiska avstängnings- och reg- leringsventiler tillverkade i UF6-beständiga material med en diameter om 40 för installation i en gasdiffusionsanläggnings hu- vud- eller hjälpsystem. UF6 mass spectrometers/ion sources 5.4.5 UF6-masspektrometrar/jonkällor Especially designed or prepared magnetic or quadrupole mass spectrometers capable of taking on-line samples of feed, product or tails, from UF6 gas streams and having all of the fol- lowing characteristics: 1. unit resolution for atomic mass unit grea- ter than 320; 2. ion sources constructed of or lined with nichrome or monel or nickel plated; 3. Electron bombardment ionisation sources; 4. collector system suitable for isotopic analysis. Speciellt konstruerade eller iordningställda magnetspektrometrar eller kvadrupolmasspekt- rometrar för att under drift ta prover på matar- flöde, slutprodukter eller restfraktioner frå UF6- gasflödet och som har alla följande egenskaper: 1) Upplösning för atommassenheter större än 320. 2) Jonkälla tillverkad av eller skyddad med kromnickellegering eller monel eller nickelplä- terad. 3) Jonisationskälla med elektronbombarde- mang. 4) Uppsamlingssystem lämpligt för isotop- analys. Explanatory note Förklaring The items listed above either come into direct contact with the UF6 process gas or directly control the flow within the . All surfaces which come into contact with the process gas are made of, or lined with, UF6- resistant materials. For the purposes of the sec- tions relating to gaseous diffusion items the materials resistant to corrosion by UF6 include stainless steel, aluminium, aluminium alloys, aluminium oxide, nickel or alloys containing or more nickel and UF6-resistant fully fluorinated hydrocarbon polymers. Delarna som anges ovan kommer i direkt kon- takt med gasen i UF6-processen eller direktstyr flödet i kaskaderna. Alla ytor som kommer i kontakt med processgasen är tillverkade av el- ler fodrade med UF6-beständiga material. I samband med sektionerna om gasdiffusionsut- rustning räknas som UF6-beständiga material bland annat rostfritt stål, alumnium, alumini- umlegeringar, nickel eller legeringar som inne- håller nickel eller mer samt UF6-bestän- diga helt fluorerade kolvätepolymerer. Especially designed or prepared systems, equipment and components for use in aerodynamic enrichment plants 5.5 Speciellt konstruerade eller iordning- ställda system, utrustning och kompo- nenter för aerodynamisk anrikning Introductory note Inledning In aerodynamic enrichment processes, a mix- ture of gaseous UF6 and light gas (hydrogen of helium) is compressed and then passed through separating elements wherein isotopic separa- tion is accomplished by the generation of high centrifugal forces over a curved-wall geo- metry. Two processes of this type have been successfully developed: the separation nozzle process and the vortex tube process. For both processes the main components of a separation stage include cylindrical housing the special separation elements (nozzles or vortex tubes), gas compressors and heat exchangers to remove the heat of compression. An aerodyna- mic plant requires a number of these stages, so that quantities can provide an important indi- cation of end use. Since aerodynamic processes use UF6 all equipment, pipeline and instru- mentation surfaces (that come in contact with the gas) must be made of materials that remain stable in contact with UF6. I den aerodynamiska anrikningsprocessen komprimeras en blandning av UF6-gas och en lätt gas (väte eller helium), varefter den leds genom separationselement där isotopseparation genomförs genom att starka centrifugalkrafter alstras över en krökt vägg. Två processer av denna typ har kunnat utvecklas: separation med separationsmunstycke (dysa) respektive med vortexrör. I bägge processerna är de viktigaste komponenterna i separationssteget cylindriska behållare som hyser de särskilda separations- komponenterna (dysor eller vortexrör) samt gaskompressorer och värmeväxlare för att leda bort kompressionsvärmet. En anläggning för aerodynamisk anrikning kräver ett antal sådana steg, varför kvantitet kan ge en viktig antydan om slutanvändning. Eftersom UF6 används i aerodynamiska processer måste all utrustning, alla rör och alla instrumentytor (som kommer i kontakt med gasen) tillverkas av UF6-beständi- ga material. Explanatory note Förklaring The items listed in this section either come into direct contact with the UF6 process gas or di- rectly control the flow within the . All surfaces which come into contact with the pro- cess gas are made of or protected by UF6-resistant materials. For the purpose of the section relating to aerodynamic enrichments items, the materials resistant to corrosion by UF6 include copper, stainless steel, aluminium, aluminium alloys, nickel or alloys containing or more nickel and UF6-resistant fully fluorinated hydrocarbon polymers. Delarna som anges ovan kommer i direkt kon- takt med gasen i UF6-processen eller direktstyr flödet i kaskaderna. Alla ytor som kommer i kontakt med processgasen är tillverkade av el- ler fodrade med UF6-beständiga material. I samband med sektionerna om utrustning för aerodynamisk separation räknas som UF6-be- ständiga material bland annat rostfritt stål, aluminium, aluminiumlegeringar, nickel eller legeringar som innehåller nickel eller mer samt UF6-beständiga helt fluorerade kolväte- polymerer. Separation nozzles 5.5.1 Separationsmunstycken Especially designed or prepared separation nozzles and assemblies thereof. The separation nozzles consist of slit-shaped, curved channels having a radius of curvature less than (typically 0,1 to ), resistant to corro- sion by UF6 and having a knife-edge within the nozzle that separates the gas flowing through the nozzle into two fractions. Speciellt konstruerade eller iordningställda se- parationsmunstycken (dysor) eller sammansätt- ningar därav. Separationsmunstyckena består av skårformiga, böjda kanaler (UF6-beständiga) vars kurvradier är mindre än och som i munstycket har en knivegg som delar gasströmmen genom munstycket i två strömmar. Vortex tubes 5.5.2 Vortexrör Especially designed or prepared vortex tubes and assemblies thereof. The vortex tubes are cylindrical or tapered, made of or protected by materials resistant to corrosion by UF6, having a diameter of between and , a length to diameter ratio of 20:1 or less and with one or more tangential inlets. The tubes may be equipped with nozzle-type appendages at either or both ends. Speciellt konstruerade eller iordningställda vortexrör eller sammansättningar därav. Vortex- rören är cylindriska eller koniska rör, tillverkade i UF6-beständiga material, med en diameter mellan och och ett förhållande mellan längd och diameter på 20:1 eller mindre och med ett eller flera tangentiella inlopp. Rören kan förses med dysliknande påbyggnad i ena änden eller bägge ändar. Explanatory note Förklaring The feed gas enters the vortex tube tangentially at one end or through swirl vanes or at nume- rous tangential positions along the periphery of the tube. Matningsgasen kommer in i vortexröret tan- gentiellt vid ena änden eller genom virvelkana- ler eller vid flera tangentiella punkter längs rörets periferi. Compressors and gas 5.5.3 Kompressorer och blåsmaskiner Especially designed or prepared axial, centrifu- gal or positive displacement compressors or gas made of or protected by materials resi- stant to corrosion by UF6 and with a suction volume capacity of /min. or more of UF6/gas (hydrogen or helium) mixture. Speciellt konstruerade eller iordningställda ax- ial-, centrifugal- eller deplacementkompressorer eller blåsmaskiner tillverkade av eller skyddade med UF6-beständiga material, med en sugkapa- citet om /min eller mer av en blandning mellan UF6 och bärgas (väte eller helium). Explanatory note Förklaring These compressors and gas typically have a pressure ratio between 1.2:1 and 6:1. Dessa kompressorer eller blåsmaskiner har vanligtvis etttryckförhållande mellan 1,2:1 och 6:1. shaft seals 5.5.4 Axeltätningar Especially designed or prepared shaft seals, with seal feed and seal exhaust connec- tions, for sealing the shaft connecting the comp- ressor rotor or the gas rotor with the driver motor so as to ensure a reliable seal against out-leakage of process gas or in-leakage of air or seal gas into the inner chamber of the compressor or gas which is filled with a UF6/gas mixture. Speciellt konstruerade eller iordningställda axeltätningar, med anslutningar till matartät- ningen och utblåstätningen, avsedda att täta axeln mellan kompressorns eller blåsmaskinens rotor och drivmotorn så att man får en tillförlit- lig tätning mot läckage av processgas ut i om- givningen eller av luft eller tätningsgas in i kompressorns eller blåsmaskinens innerkamma- re, vilken är fylld med en blandning av UF6 och bärgas. Heat exchangers for gas cooling 5.5.5 Värmeväxlare för kylning av gas Especially designed or prepared heat exchang- ers made of or protected by materials resistant to corrosion by UF6. Speciellt konstruerade eller iordningställda värmeväxlare tillverkade av eller skyddade med UF6-beständiga material. Separation element housings 5.5.6 Behållare för separationselement Especially designed or prepared separation ele- ment housings, made of or protected by materi- als resistant to corrosion by UF6, for containing vortex tubes or separation nozzles. Speciellt konstruerade eller iordningställda be- hållare för separationselement, tillverkade av eller skyddade med UF6-beständiga material och som rymmer vortexrör eller separationsdysor. Explanatory note Förklaring These housings may be cylindrical greater than in diameter and greater than in length, or may be rectangular of comparable dimensions, and may be designed for horizontal or vertical installation. Dessa kan vara cylindriska behållare med en diameter större än och längd större än , eller rektangulära behållare med lik- nande mått, och kan konstrueras för horisontell eller vertikal montering. Feed systems/product and tails with- drawal systems 5.5.7 Matningssystem samt system för extrak- tion av slutprodukt och restfraktion Especially designed or prepared process systems or equipment for enrichment plants made of or protected by materials resistant to corrosion by UF6, including: (a) feed autoclaves, ovens, or systems used for passing UF6 to the enrichment process; (b) desublimers (or cold traps) used to re- move UF6 from the enrichment process for sub- sequent transfer upon heating; (c) solidification or liquefaction stations used to remove UF6 from the enrichment pro- cess by compressing and converting UF6 to a liquid or solid form; (d) product` or tails` stations used for transferring UF6 into containers. Speciellt konstruerade eller iordningställda pro- cessystem eller utrustning för anrikningsanlägg- ningar tillverkade av eller skyddade med UF6- beständiga material, innefattande följande: a) Matningsautoklaver, ugnar eller system som används för att leda UF6 till anrikningspro- cessen. b) Desublimeringsutrustning (eller kylfällor) som används för att bortföra UF6 från anrik- ningsprocessen för vidare befordran efter upp- värmning. c) Kondenseringsstationer där UF6-gas av- lägsnas från anrikningsprocessen genom att kondenseras och kylas till flytande eller fast form. d) Stationer för slutprodukt och restfraktion som används för att överföra UF6 till behållare. Header piping systems 5.5.8 Grenrörssystem Especially designed or prepared header piping systems, made of or protected by materials resi- stant to corrosion by UF6 for handling UF6 within the aerodynamic .