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5.3. Insiemi e componenti appositamente progettati e preparati per l'impiego nel processo di arricchimento per diffusione gassosa Nota introduttiva Il metodo di separazione degli isotopi di uranio per diffusione gassosa comporta un assieme tecnologico principale costituito da una particolare membrana porosa di diffusione gassosa, da uno scambiatore di calore per raffreddare il gas (che si riscalda con il processo di compressione), valvole a tenuta e di controllo e tubazioni. Nella misura in cui la tecnologia della diffusione gassosa impiega l'esafluoruro di uranio (UF6), le superfici di tutte le attrezzature, tubazioni e strumenti che vengono a contatto con il gas devono essere costituite da materiali che rimangano stabili a contatto con l'UF6. Un impianto di diffusione gassosa prevede una serie di assiemi di questo tipo e pertanto le quantità possono rappresentare un'indicazione importante dell'uso finale. 5.3.1. Barriere di diffusione gassosa a) Sottili filtri porosi appositamente progettati e preparati con materiali metallici, polimerici o ceramici resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, con una dimensione dei pori compresa tra 100 e 1000 A (angstrom), uno spessore massimo di 5 mm e, nel caso siano di forma tubolare, un diametro uguale o inferiore a 25 mm; b) composti o polveri appositamente preparati per la fabbricazione dei filtri in questione. I composti e le polveri, appositamente preparati per la realizzazione di barriere di diffusione gassosa, comprendono il nichel o leghe contenenti una percentuale minima di nichel pari al 60 %, l'ossido di alluminio o polimeri di idrocarburi interamente fluorurati con un grado minimo di purezza pari al 99,9%, una dimensione delle particelle inferiore a 10 micron e un'elevata omogeneità nella dimensione delle particelle. 5.3.2. Alloggiamenti dei diffusori Recipienti cilindrici appositamente progettati e preparati per contenere la barriera di diffusione gassosa, sigillati ermeticamente, con diametro superiore a 300 mm e lunghezza superiore a 900 mm, oppure recipienti a sezione rettangolare di dimensioni comparabili con un collegamento in entrata e due collegamenti in uscita, tutti di diametro superiore a 50 mm, costruiti o rivestiti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 e progettati per un'installazione di tipo orizzontale o verticale. 5.3.3. Compressori e soffianti per gas Compressori o soffianti per gas appositamente progettati e preparati, di tipo assiale, centrifuga o volumetrico, con capacità di aspirazione volumetrica uguale o superiore a 1 mc/min di UF6 e pressione di mandata sino a varie centinaia di kPa, per un funzionamento a lungo termine in un ambiente contenente UF6 con o senza un motore elettrico di potenza adeguata, e insiemi separati di tali compressori e soffianti per gas. I compressori e le soffianti hanno un rapporto di compressione compreso tra 2:1 e 6:1 e sono costituiti o rivestiti di materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6. 5.3.4. Dispositivi di tenuta dell'asse rotante Dispositivi di tenuta al vuoto appositamente progettati e preparati, dotati di collegamenti a tenuta di alimentazione e scarico, per la tenuta dell'asse rotante che collega il rotore del compressore o del ventilatore per gas al motore principale per garantire una tenuta adeguata contro le infiltrazioni di aria all'interno della camera interna del compressore o del ventilatore, contenente UF6. I dispositivi di tenuta sono in genere progettati per limitare infiltrazioni di gas tampone ad una velocità inferiore a 1000 cmc/min. 5.3.5. Scambiatori di calore per il raffreddamento dell'UF6 Scambiatori di calore appositamente progettati e preparati, costruiti o rivestiti di materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 (escluso l'acciaio inossidabile), con rame o con qualsiasi combinazione di tali metalli ad una velocità di variazione della perdita di pressione inferiore a 10 Pa/h con differenza di pressione di 100 kPa. 5.4. Sistemi, attrezzature e componenti ausiliari appositamente progetti e preparati per l'impiego nel processo di arricchimento per diffusione gassosa Nota introduttiva I sistemi, le attrezzature e i componenti ausiliari per impianti di arricchimento a diffusione gassosa sono i sistemi di un impianto che servono ad alimentare l'UF6 all'assieme di diffusione gassosa, a collegare i singoli insieme tra loro a cascata (stadi) per consentire un arricchimento sempre maggiore ed estrarre l'UF6 ("prodotto" e "code") dalle cascate di diffusione. Vista l'elevata inerzia delle cascate di diffusione, l'eventuale interruzione del funzionamento e soprattutto il suo arresto comporta gravi conseguenze. Per questo motivo in un impianto di diffusione gassosa è fondamentale mantenere, in maniera rigida e costante, il vuoto in tutti i sistemi tecnologici, la protezione automatica contro gli incidenti e una precisa regolazione automatizzata del flusso gassoso. In questo senso si rende necessario dotare l'impianto di numerosi sistemi speciali di misurazione, regolazione e controllo. In genere l'UF6 evapora da cilindri collocati all'interno di autoclavi e viene distribuito sotto forma gassosa al punto di ingresso attraverso sistemi di tubi collettori in cascata. I flussi gassosi di UF6 ("prodotto" e "code") provenienti dai punti di uscita vengono fatti defluire attraverso sistemi di tubi collettori in cascata verso trappole fredde o stazioni di compressione, dove l'UF6 in forma gassosa viene liquefatto prima di essere trasferito in contenitori adatti al trasporto o allo stoccaggio. Poichè l'impianto di arricchimento a diffusione gassosa è costituito da numerosi insiemi di diffusione gassosa disposti in cascata, i tubi collettori in cascata raggiungono lunghezze di svariati chilometri e presentano migliaia di saldature con una notevole ripetizione del layout. Le attrezzature, i componenti e le tubazioni sono costruiti nel rispetto di norme di livello molto elevato in materia di vuoto e pulizia. 5.4.1. Sistemi di alimentazione e sistemi di prelievo del "prodotto" e delle "code" Sistemi di lavorazione appositamente progettati e preparati, in grado di operare ad una pressione massima di 300 kPa e comprendenti: - autoclavi (o sistemi) di alimentazione usate per trasferire l'UF6 alle cascate di diffusione gassosa; - desublimatori (trappole fredde) utilizzati per eliminare l'UF6 dalle cascate di diffusione; - stazioni di liquefazione dove l'UF6 in forma gassosa proveniente dalla cascata viene sottoposto a compressione e raffreddato fino a trasformarsi in UF6 in forma liquida; - stazioni del "prodotto" e delle "code" usate per trasferire l'UF6 nei contenitori. 5.4.2. Sistemi di tubi collettori Sistemi di tubazioni e sistemi collettori appositamente progettati e preparati per la manipolazione dell'UF6 all'interno delle cascate di diffusione gassosa. La rete di tubazioni è, in genere, un sistema collettore "duplice", nel quale ogni cella è collegata a ciascun collettore. 5.4.3.