UDC621.039.54 F09 中华人民共和国国家标准 GB 15146.494 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 intersections containing aqueous solutions of fissile material 1994-07-07发布 1995-01-01实施 国家技术监督局发布 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 GB 15146.4—94 核临界安全准则 Nuclear criticality safety for fissile materials outside reactor -Nuclear criticality safety criteria for steel-pipe intersections containing aqueous solutions of fissile material 主题内容与适用范围 本标准规定了含钿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勾水溶液的贮存、输送和处理过程中遇到的钢质管道交接。 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人的直管道（见图1）。 3.2管段 任何-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 GB.15146. 4-94 凝土、2m×2m的小室且一面混凝土墙与十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 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 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）。 扇体 管 管段 图 1 干管、管段、支管、直扇体示意图 反射墙 混凝士 支管轴 支管 支管 F管 交接面积 干管切面 干管 下管轴 2m 图2交接面积 图3中等反射体 2 GB 15146. 4--94 混凝士 反射墙 最短线段 违禁直扇体 切分平面 交接面积 支管 下营 干管切面 2m 图＋部分反射体 图5中等反射体的违禁直扇体 4一般准则 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本标准只对单根干管的交接管道作出临界安全技术规定，多根下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"。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米作限制，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于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，铀-233含量不超过总量1%（重量）的铀水溶液。 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的技术规定适用于浓度不超过400g/L，中-241含量不超过-240含量的环水溶 3 GB15146.494 液。 6 应用本准则的要求 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十管的反应性贡献不超过已选定的反射体"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k应不大于0.85；对于完全反射体，管道交接系统的kl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1～1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不管一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带部分反射体的含钿或水溶液管道交接技术规定 管道尺寸"，cm 每个支管的最大 每个管段上允许装 每个直扇体上 容许交接面积 有支管直扇体数日 容许的支管数 干管外径 支管外径 cm" 11. 4 89.93 1 1 2 8.5 48.53 2 1 1 2 7. 3 34. 84 2 1 16. 8 3 1 3 6. 0 23.25 2 2 3 1 4. 8 14.12 4 1 14. 0 138.93 1 1 2 11. 4 89.93 3 1 1 3 14.0 10. 0 68. 81 2 2 4 1 2 3 8. 5 48.53 3 2 4